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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer
Reinigungsvorrichtung zur Abtrennung von Schmierölpartikeln aus den Durchblasgasen
des Kurbelgehäuses.
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Brennkraftmaschinen
weisen bekanntlich einen Kurbelgehäuseentlüftungskreislauf auf, der so beschaffen
ist, dass er die so genannten Durchblasgase, d.h. Gase, die aus
den Zylindern über
die Kolbenringe in das Kurbelgehäuse
gelangen, aus dem Kurbelgehäuse
hinaus ablässt.
Diese Entlüftung
ist notwendig, sowohl um einen Druckanstieg innerhalb des Kurbelgehäuses zu
verhindern als auch um die durch die Bewegung der Kolben verursachten
Volumenschwankungen auszugleichen.
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Die
Durchblasgase enthalten Partikel von fein zerstäubtem Öl sowie andere Verunreinigungen, beispielsweise
Partikel unverbrannten Materials vom Kohlenstofftyp (Rußpartikel).
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In
manchen Fällen
ist der Entlüftungskreislauf
von offenem Typ, d.h. er lässt
die Durchblasgase in die Atmosphäre
ab; in diesem Fall müssen
das Öl und
die Rußpartikel
aus offensichtlichen Gründen des
Umwelt- und Gesundheitsschutzes von den Gasen abgetrennt werden
(die Rußpartikel
besitzen eine karzinogene Wirkung).
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Mitunter
ist der Entlüftungskreislauf
vom geschlossenen Typ und führt
die Durchblasgase wieder dem Einlass der Maschine zu, um die vollständige Verbrennung
der Rußpartikel
sicherzustellen. Allerdings entsteht auch in diesem Fall das Problem
der Reinigung dieser Gase von Öl
und Rußpartikeln,
die dazu neigen, harzige Ablagerungen an den Komponenten zu bilden,
durch die die Gase strömen,
bevor sie die Zylinder erreichen (insbesondere an den Ventilen und,
bei Maschinen mit Turboaufladung, im Kompressor und im Ladeluftkühler, wodurch
deren Wirksamkeit infolge der aerodynamischen Störung im Ersteren und des erhöhten Wärmewiderstands
im Letzteren beeinträchtigt
wird). Darüber
hinaus hat die Verbrennung von Maschinenöl, das dem Einlass wieder zugeführt wird,
bei Fahrzeugen mit Katalysator eine schädliche Wirkung auf die Lambdasonde.
Das von den Durchblasgasen mitgeführte Öl stellt unabhängig davon,
ob es zurückgeführt wird
oder nicht, einen Verbrauch dar, der für ein gegebenes Volumen der
für seine
Aufnahme vorgesehenen Behälter,
typischerweise der Ölsümpfe, das
Nachfüllintervall
verkürzt.
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Mit
Blick auf die Aufgabe, die Abtrennung des Schmieröls von den
Durchblasgasen zu bewerkstelligen, ist die Verwendung von Reinigungsvorrichtungen
unterschiedlicher Arten bekannt, beispielsweise von Impingern, in
denen der Gasstrom mit Wänden
wechselwirkt, die bewirken, dass er plötzliche Richtungswechsel durchmacht;
allerdings haben Trennvorrichtungen dieser Art den Nachteil, dass
sie relative viel Raum einnehmen und während des Durchströmens einen
hohen Strömungswiderstand bewirken.
Die Verwendung herkömmlicher
Filterelemente in Kombination mit Impingern oder ohne diese hat
sich auch als nicht zufrieden stellend erwiesen, da diese zu einem
erheblichen Strömungswiderstand führen und
rasch verstopfen.
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In
US-A-5531811 wird eine Rußpartikeltrennvorrichtung
beschrieben, bei der die zu reinigenden Gase von unten eintreten,
einem spiralförmigen
Weg folgen und oben austreten. Die gesammelten Partikel verlassen
die Trennvorrichtung unten.
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Im
Allgemeinen sind die bekannten Reinigungsvorrichtungen schwer in
der Maschine zu integrieren und sie nehmen, insbesondere im Fall
von Impingern, zusätzlichen
Raum ein und verursachen Schwierigkeiten bei Zusammenbau und Wartung.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brennkraftmaschine
zu schaffen, die mit einer Reinigungsvorrichtung zum Abtrennen von Schmierölpartikeln
aus den Durchblasgasen des Kurbelgehäuses ausgestattet ist und die
es auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht, die Nachteile zu vermeiden,
die mit den vorstehend erwähnten bekannten
Reinigungsvorrichtungen einhergehen.
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Diese
Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, dass
sie eine Brennkraftmaschine betrifft, umfassend einen Zylinderkopf,
ein Kurbelgehäuse,
eine Vielzahl von Zylindern und ein Entlüftungsmittel für Gase,
die durch die genannten Zylinder in das genannte Kurbelgehäuse entwichen sind
und suspendierte Schmierölpartikel
enthalten, wobei das genannte Entlüftungsmittel eine Reinigungsvorrichtung
umfasst, die so beschaffen ist, dass sie die genannten Ölpartikel
aus den genannten Gasen abtrennt, und die einen Einlassabschnitt
für die
zu reinigenden Gase, einen ersten Auslassabschnitt für die gereinigten
Gase und einen zweiten Auslassabschnitt für die abgetrennten Ölpartikel
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Gasreinigungsvorrichtung
eine integrierte Säuleneinheit
ist, die sich in einem vertikalen Hohlraum des genannten Kurbelgehäuses befindet
und die Folgendes umfasst: eine den genannten Einlassabschnitt sowie den
genannten ersten und den genannten zweiten Auslassabschnitt definierende
hohle äußere Ummantelung,
ein allgemein spiralförmiges
in der genannten Ummantelung befindliches Ablenkmittel, das so beschaffen
ist, dass es die genannten zu reinigenden Gase entlang eines aufsteigenden
schraubenförmigen
Transportwegs ablenkt, um die Ölpartikel
unter der Wirkung der Fliehkraft von den genannten Gasen abzutrennen,
sowie ein im Wesentlichen rohrförmiges
Zwischenelement, das sich in der genannten Ummantelung unterhalb
des genannten Ablenkmittels befindet, durch das die zu reinigenden Gase
innen nach oben zu dem genannten Ablenkmittel strömen und
das außen
mit der genannten Ummantelung eine separate Kammer begrenzt, durch die
die unter der Wirkung der Fliehkraft gegen eine nahe dem genannten
Ablenkmittel befindliche Innenfläche
der genannten Ummantelung geschleuderten Ölpartikel unter der Wirkung
der Schwerkraft dem genannten zweiten Auslassabschnitt zugeführt werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Reinigungsvorrichtung zum
Abtrennen von Schmierölpartikeln
vom Durchblasgas des Kurbelgehäuses
einer Brennkraftmaschine, wobei die genannte Vorrichtung einen Einlassabschnitt
für die
zu reinigenden Gase, einen ersten Auslassabschnitt für die gereinigten
Gase und einen zweiten Auslassabschnitt für die abgetrennten Ölpartikel
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine integrierte Säuleneinheit
umfasst, die in einem vertikalen Hohlraum des genannten Kurbelgehäuses aufgenommen
werden kann und Folgendes umfasst: eine den genannten Einlassabschnitt
sowie den genannten ersten und den genannten zweiten Auslassabschnitt
definierende hohle äußere Ummantelung,
ein allgemein spiralförmiges
in der genannten Ummantelung befindliches Ablenkmittel, das so beschaffen
ist, dass es die genannten zu reinigenden Gase entlang eines aufsteigenden
schraubenförmigen
Transportwegs ablenkt, um die Ölpartikel
unter der Wirkung der Fliehkraft von den genannten Gasen abzutrennen, sowie
ein im Wesentlichen rohrförmiges
Zwischenelement, das sich in der genannten Ummantelung unterhalb
des genannten Ablenkmittels befindet, durch das die zu reinigenden
Gase innen nach oben zu dem genannten Ablenkmittel strömen und
das außen mit
der genannten Ummantelung eine separate Kammer begrenzt, durch die
die unter der Wirkung der Fliehkraft gegen eine nahe dem genannten
Ablenkmittel befindliche Innenfläche
der genannten Ummantelung geschleuderten Ölpartikel unter der Wirkung
der Schwerkraft dem genannten zweiten Auslassabschnitt zugeführt werden.
Zum besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform
als Beispiel, das den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht einschränkt, unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
teilweise als Schnittdarstellung gezeigte Seitenansicht einer Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Schnittdarstellung im vergrößerten Maßstab eines
Teils des in 1 dargestellten Kurbelgehäuses ist
mit einer Reinigungsvorrichtung zum Abtrennen von Schmierölpartikeln
vom Durchblasgas des genannten Kurbelgehäuses;
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3 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 2 ist;
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4 und 5 Schnittdarstellungen
der in 2 dargestellten Reinigungsvorrichtung in axialer
Richtung entlang verschiedener Ebenen sind;
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6 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI in 4 ist;
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7 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII in 5 ist;
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8 und 9 Seitenansichten
im vergrößerten Maßstab und
aus verschiedenen Blickrichtungen eines oberen Elements einer äußeren Ummantelung
der in 2 dargestellten Reinigungsvorrichtung sind;
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10 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 9 ist;
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11 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie XI-XI in 8 ist;
und
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12 eine
perspektivische Darstellung in einem vergrößerten Maßstab des Ablenkmittels für die in 2 dargestellte
Reinigungsvorrichtung ist.
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In 1 bezeichnet
die Bezugsziffer 1 eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug,
insbesondere für
ein Nutzfahrzeug (nicht gezeigt). Die Maschine umfasst im Wesentlichen
einen Zylinderkopf 2, eine Vielzahl von Zylindern 3,
ein Kurbelgehäuse 4 und
einen unter dem Kurbelgehäuse
montierten zum Aufnehmen von Schmieröl vorgesehenen Sumpf 5.
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Die
Maschine 1 weist auch einen Entlüftungskreislauf 6 für das Kurbelgehäuse 4 auf,
um das so genannte Durchblasgas aus dem genannten Kurbelgehäuse 4 abzulassen,
d.h. die Gase, die zwischen den Zylindern und den zugehörigen Kolben 7 entweichen.
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Die
Gase enthalten suspendierte Partikel fein zerstäubten Schmieröls und andere
Verunreinigungen, beispielsweise feste Partikel vom Kohlenstofftyp
(Rußpartikel),
die zum Teil durch teilweise unverbrannte Verbrennungsprodukte und
zum Teil durch normalerweise im Öl
enthaltene feste Verunreinigungen gebildet werden.
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Der
Entlüftungskreislauf 6 umfasst
eine Reinigungsvorrichtung 8 (2–5),
die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, zum Abtrennen
der Ölpartikel
vom Durchblasgas.
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Die
Reinigungsvorrichtung 8 wird durch eine vorzugsweise aus
einem Kunststoffmaterial hergestellte integrierte Säuleneinheit
gebildet, die sich in einem vertikalen Hohlraum 10 des
Kurbelgehäuses 4 befindet
und die einen Einlassabschnitt 11 für die zu reinigenden Gase,
einen ersten Auslassabschnitt 12 für die gereinigten Gase und
einen zweiten Auslassabschnitt 13 für die abgetrennten Ölpartikel
aufweist.
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Die
Reinigungsvorrichtung 8 umfasst eine hohle, zylindrische äußere Ummantelung,
die eine Achse A besitzt und die die genannten Einlass- und Auslassöffnungen 11, 12, 13 definiert,
ein im Wesentlichen spiralförmiges
in der genannten Ummantelung 15 befindliches Ablenkmittel 16,
das so beschaffen ist, dass es die zu reinigenden Gase entlang eines aufsteigenden
schraubenförmigen
Transportwegs ablenkt, um die Ölpartikel
unter der Wirkung der Fliehkraft von den genannten Gasen abzutrennen, sowie
ein im Wesentlichen rohrförmiges
zylindrisches Zwischenelement 17 mit einer Achse A, das sich
in der genannten Ummantelung 15 unterhalb des genannten
Ablenkmittels 16 befindet, durch das die zu reinigenden
Gase innen strömen
und das mit der Ummantelung 15 eine separate Kammer 18 begrenzt,
durch die die unter der Wirkung der durch das Ablenkmittel 16 vermittelten
Fliehkraft gegen eine Innenfläche 19 der
Ummantelung 15 geschleuderten Ölpartikel unter der Wirkung
der Schwerkraft dem genannten zweiten Auslassabschnitt 13 zugeführt werden.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich,
steht der Hohlraum 10 an seinem unteren Ende mit einer
Reihe innerer Abteile 20 des Kurbelgehäuses 4 in Verbindung,
durch die die Durchblasgase im Betrieb strömen, und sein oberes Ende öffnet sich
in einen weiteren Hohlraum 21 des genannten Kurbelgehäuses 4,
der auf geeignete Weise mit dem Einlass der Maschine 1 verbunden
ist.
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Der
Hohlraum 10 wird durch einen allgemein zylinderförmigen seitlichen
Rand 22 begrenzt mit einer Achse A und minimalem Querschnitt
im Bereich von dessen Endabschnitten 23, 24, bzw.
oben und unten, sowie im Bereich eines Zwischenabschnitts 25 von
ihm, und mit größeren Querschnitten
in den Abschnitten, die die genannten Abschnitte 23, 24, 25 verbinden.
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Die
Reinigungsvorrichtung 8 arbeitet über ein Paar von Dichtringen 26, 27,
vorzugsweise O-Ringen, mit dem oberen Endabschnitt 23 und
mit dem Zwischenabschnitt 25 des seitlichen Rands 22 des
Hohlraums 10 zusammen und sie ist lösbar im unteren Abschnitt 24 gesichert.
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Wie
aus den 4 und 5 ersichtlich, besteht
die Ummantelung 15 auf geeignete Weise aus zwei miteinander
verbundenen Teilen, insbesondere einem zylindrischen oberen Element 30 von
der Form einer umgekehrten Schale, das das Ablenkmittel 16 aufnimmt,
und einem im Wesentlichen rohrförmigen
zylindrischen unteren Element 31. Wie insbesondere aus
den 4, 5, 8, 9, 10 und 11 ersichtlich,
umfasst das obere Element 30 eine scheibenförmige obere
Endwand 32, in der sich drei Öffnungen 33 befinden,
die den Auslassabschnitt 12 für die gereinigten Gase definieren
und so beschaffen sind, dass die genannten Gase in den Hohlraum 21 des
Kurbelgehäuses 4 und von
diesem zum Einlass der Maschine 1 geleitet werden können, und
eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 34, die innen
von der Oberfläche 19 begrenzt
wird, ist mit einer Vielzahl gerader vertikaler Rillen 35 versehen,
die sich parallel zur Achse A erstrecken. Insbesondere dienen die
Rillen 35 dazu, die Ölpartikel
zurückzuhalten,
die auf die Oberfläche 19 der
Seitenwand 34 stoßen,
und es zu ermöglichen,
dass die genannten Ölpartikel
unter der Wirkung der Schwerkraft absinken, und sie dabei von den
aufsteigenden Gasen zu trennen. Wie aus den 4, 5, 10 und 11 ersichtlich,
ist die Innenfläche 19 der
Seitenwand 34 leicht kegelstumpfförmig und ihr Querschnitt verjüngt sich
zur oberen Endwand 32 hin, so dass das obere Element 30 von
dem Formteil abgenommen werden kann.
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Die
Seitenwand 34 weist auch eine äußere, im Wesentlichen spiralförmige Rille 36 auf,
die sich parallel zum Transportweg der Gase erstreckt und entlang
derer eine Reihe von Durchgangsbohrungen 37 angeordnet
ist, die dazu dienen, das Entweichen der von den aufsteigenden Gasen
abgetrennten Ölpartikel
in den Hohlraum 10 des Kurbelgehäuses 4 zu ermöglichen.
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Die
Seitenwand 34 weist weiter eine Reihe von Fenstern 38 auf,
die um die Achse A in einem Winkelabstand zueinander angeordnet
sind und sich im Betrieb in der Nähe des Zwischenabschnitts 25 des
seitlichen Rands 22 des Hohlraums 10 und über ihm
befinden und dazu dienen, die im Bereich der Bohrungen 37 des
oberen Elements 30 entweichenden Ölpartikel in das Innere der
Kammer 18 der Ummantelung 15 zu leiten. Schließlich definiert
die Seitenwand 34 in der Nähe der oberen Endwand 32 einen äußeren ringförmigen Schlitz 39,
der den Dichtring 26 aufnimmt.
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Wie
insbesondere aus den 4–7 ersichtlich,
umfasst das untere Element 31 eine im Wesentlichen zylindrische
Seitenwand 40 mit einer Achse A, die mit der Seitenwand 34 des
oberen Elements 30 verbunden ist und außen weitgehend an der genannten
Seitenwand 34 ausgerichtet ist. Genauer gesagt ist die
Seitenwand 40 auf einer Höhe mit einem oberen Endabschnitt
von ihr auf vier Zungen 42 eingepasst, die aus einer unteren
Endkante der Seitenwand 34 hervorstehen.
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Das
untere Element 31 erstreckt sich weitgehend zwischen den
Abschnitten 24 und 25 des seitlichen Rands 22 des
Hohlraums 10 und weist auf einer Außenfläche 43 seiner Seitenwand 40 und
im Bereich des genannten Abschnitts 25 einen ringförmigen Schlitz 44 auf,
der den Dichtring 27 aufnimmt.
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Die
Seitenwand 40 weist unter dem Abschnitt 25 des
seitlichen Rands 22 des Hohlraums 10 ein Paar
seitlicher Öffnungen 45 auf,
die den Einlassabschnitt 11 für die zu reinigenden Gase definieren und
in Verbindung mit den Abteilen 20 des Kurbelgehäuses 4 stehen.
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Wie
aus den 5–7 ersichtlich, weist
die Seitenwand 40 des unteren Elements 31 auf
ihrer Außenfläche 43 eine
Vielzahl von Rippen 46 auf, die parallel zu der Achse A
verlaufen und zwischen einander eine Vielzahl von Spalten definieren, die
so beschaffen sind, dass sie unter der Wirkung der Schwerkraft die
Abwärtsbewegung
der Ölpartikel ermöglichen,
die durch Stoß gegen
die genannte Seitenwand 40 abgetrennt wurden, wenn die
Gase in das Innere der Ummantelung 15 eintreten. Insbesondere
definiert das Kurbelgehäuse 4,
wie aus 2 ersichtlich, zwischen den
Abschnitten 24 und 25 des seitlichen Rands 22 des
Hohlraums 10 eine Kammer 100, die mit den inneren
Abteilen 20 des genannten Kurbelgehäuses über zwei gegenüber den
jeweiligen seitlichen Öffnungen 45 der
Ummantelung 15 befindlichen Öffnungen 101 in Verbindung
stehen. Auf diese Weise stoßen
die Ölpartikel
mit größeren Abmessungen
an die mit den Rippen 46 versehene Oberfläche 43 und
laufen unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten, wo sie über einen
Siphon 54 in das Abteil 20 zurückgeleitet werden.
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Das
untere Element 31 umfasst weiter in einem Stück mit ihm
einen zylindrischen Bund 47, der sich in einem unteren
Endabschnitt 48 der Seitenwand 40 unter den seitlichen Öffnungen 45 befindet und
mit der Seitenwand 40 mittels eines ringförmigen Flanschs 49 verbunden
ist.
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Der
Bund 47 steht im Verhältnis
zur Seitenwand 40 nach unten hervor und ist auf einen Endabschnitt
einer Leitung 50 angepasst, durch die die abgetrennten Ölpartikel
zum Sumpf 5 geleitet werden; daher definiert der Bund 47 den
Auslassabschnitt 13 für
die abgetrennten Ölpartikel.
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Der
untere Endabschnitt 48 der Seitenwand 40 weist
weiter Öffnungen 51 auf,
durch die die am Boden der Kammer 100 angesammelten Ölpartikel
in den Siphon 54 geleitet werden.
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Der
Siphon 54 ist durch eine fest in den unteren Abschnitt 24 des
seitlichen Rands 22 des Hohlraums 10 eingepasste
manschettenartige Abdeckung 53 und durch das untere Element 31 definiert. Der
Siphon 54 ist so beschaffen, dass er die Durchblasgase
daran hindert, über
den Bund 47 direkt in das Innere der Ummantelung 15 einzudringen,
und dabei jedoch erlaubt, dass das Öl, das in der Kammer 100 abgetrennt
wurde, nachdem es an die gerippte Oberfläche 43 gestoßen ist,
in die Abteile 20 zurückkehrt.
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Insbesondere
umfasst die Abdeckung 53 eine zylindrische Manschette 55,
die mit einem radialen Freiraum zwischen dem unteren Endabschnitt 48 der
Seitenwand 40 und dem Bund 47 eingesetzt ist,
und einen ringförmigen
Flansch 56, der in radialer Richtung aus einem unteren
Ende der Manschette 55 hervorsteht, ist fest in den Abschnitt 24 des
seitlichen Rands 22 des Hohlraums 10 eingepasst
und weist Rillen auf, die im Kontakt mit dem Kurbelgehäuse 4 verformbar
sind, um in Abwärtsrichtung
eine Dichtung für
Fluide sicherzustellen.
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Wie
aus den 2–7 ersichtlich,
umfasst das Zwischenelement 17 einen weitgehend zylindrischen
Hauptabschnitt 60 mit einer Achse A, der mit einem radialen
Freiraum im unteren Element 31 aufgenommen ist, und einen
oberen Endabschnitt 61, der ebenfalls zylindrisch ist mit
einer Achse A, der einen größere Querschnitt
aufweist als der Hauptabschnitt 60, der über einen
kegelstumpfförmigen
Abschnitt 59 mit dem Hauptabschnitt 60 verbunden
ist und der mit einem unteren Endabschnitt der Seitenwand 34 des
oberen Elements 30 in Kontakt mit der Innenfläche 19 in
Eingriff ist; insbesondere besteht der Kontakt zwischen dem oberen
Abschnitt 61 und der Innenfläche 19 des oberen
Elements 30 in einer Position oberhalb der Fenster 38.
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Der
Hauptabschnitt 60 des Zwischenelements 17 weist
ein Paar seitlicher Öffnungen 62 auf, die
im Bereich der jeweiligen seitlichen Öffnungen 45 des unteren
Elements 31 angeordnet sind und so beschaffen sind, dass
sie den Eintritt der zu reinigenden Gase in das Innere des genannten
Zwischenelements 17 ermöglichen.
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Die
seitlichen Öffnungen 45 des
unteren Elements 31 sind vorteilhafterweise durch zugehörige Randkanten 63 begrenzt,
die über
entsprechenden Randkanten 64 der seitlichen Öffnungen 62 des
Zwischenelements 17 L-förmig
umgebogen sind und im Kontakt mit den genannten Randkanten so zusammenwirken,
dass die Ölpartikel,
die zur Leitung 50 absteigen, nicht von den Gasen, die
in die Ummantelung 15 eintreten, getroffen und mitgeführt werden. Genauer
gesagt teilen die seitlichen Öffnungen 65 den
Hauptabschnitt 60 des Zwischenelements 17 in zwei
gekrümmte
lamellenförmige
Arme 65, die sich auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der
Achse A erstrecken und einander gegenüber jeweils zwischen C-förmigen Abschnitten 66 der
Seitenwand 40 eingeschlossen sind (6).
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Daher
wird die Kammer 18 für
die Abwärtsbewegung
der Ölpartikel
durch einen ringförmigen Abschnitt 18a gebildet,
der zwischen der Seitenwand 40 und dem unteren Element 31 und
den Abschnitten 59 und 61 des Zwischenelements 17 definiert
ist, und durch ein Paar winkliger Abschnitte 18b, die einander bezüglich der
Achse A diametral gegenüber
liegen, nach oben mit dem ringförmigen
Abschnitt 18a in Verbindung stehen und zwischen der Seitenwand 40 des
genannten unteren Elements 38 und den Armen 65 des
Zwischenelements 17 definiert sind.
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Die
seitlichen Öffnungen 62 des
Zwischenelements 17 sind am Boden jeweils durch Füße 67 geschlossen,
die sich auf Seiten, die einander bezüglich der Achse A diametral
gegenüber
liegen, erstrecken und so angeordnet sind, das sie auf dem inneren Flansch 49 des
unteren Elements 31 aufliegen.
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Am
Boden haben die Füße 67 auf
einer Höhe mit
den einander gegenüberliegenden
Enden jeweils Kontakt mit den seitlichen Endabschnitten der unteren
Kante der Arme 65 des Zwischenelements 17 und
sie definieren mit diesen unteren Kanten zugehörige Auslassöffnungen 68 der
winkligen Abschnitte 18b der Kammer 18.
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Wie
aus den 4 und 5 ersichtlich, erstrecken
sich die Füße 67 in
das Innere des Zwischenelements 17 und definieren einen
Bund 69 mit einer Achse A, der außen zylindrisch und innen prismenförmig ist.
Die Funktion hiervon wird in den folgenden Abschnitten erklärt.
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Wie
aus den 2–5 und 12 ersichtlich,
ist das Ablenkmittel 16 durch eine spiralförmige Wand 70 definiert,
die ganz in dem oberen Element 30 aufgenommen ist und sich
um einen zentralen Stab 71 erstreckt, der eine Achse A
besitzt und an seinen gegenüberliegenden
prismenförmigen
Enden 72, 73 vom Bund 69 des Zwischenelements 17 und von
der Endwand 32 des oberen Elements 30 gehalten
wird. Genauer gesagt greift das untere Ende 72 des Stabs 71 in
den Bund 69 ein, während
das obere Ende 72 in eine in der Endwand 32 des
oberen Elements 30 vorhandene Öffnung 74 von komplementärer Form
eingreift.
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Im
Betrieb strömen
die im Kurbelgehäuse 4 vorhandenen
Durchblasgase infolge der Druckdifferenz zwischen den inneren Abteilen 20 des
Kurbelgehäuses 4 und
dem mit dem Einlass der Maschine 1 verbundenen Hohlraum 21 durch
die Reinigungsvorrichtung 8 vom Boden nach oben.
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Insbesondere
treten die aus den inneren Abteilen 20 des Kurbelgehäuses 4 stammenden
Durchblasgase vom Boden durch die seitlichen Öffnungen des Hohlraums 10 in
diesen ein. Die Durchblasgase füllen
dann die Kammer 100 zwischen den Abschnitten 24 und 25 des
seitlichen Rands 22 des genannten Hohlraums 10.
In diesem Bereich erfolgt eine anfängliche Grobtrennung der größeren Ölpartikel,
die an die Außenfläche 43 des
unteren Elements 31 der Ummantelung 15 stoßen und
unter der Wirkung der Schwerkraft entlang der zwischen den Rippen 46 ausgebildeten
Rillen absinken. Die genannten Ölpartikel
sammeln sich am Boden der Kammer 100, von wo sie über den
Siphon 54 wieder in die Abteile 20 des Kurbelgehäuses 4 eingelassen
werden. Die Funktion des Siphons 54 besteht darin, zu ermöglichen,
dass das Öl
aus dem Hohlraum 10 in die Abteile 20 gelangen
kann, in denen ein etwas höherer Druck
herrscht.
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Genauer
gesagt bewegt sich das am Boden der Kammer 100 gesammelte Öl durch
die Öffnungen 51 in
der Seitenwand 40 des unteren Elements 31 ins
Innere der Ummantelung 15 und sie sammeln sich außerhalb
der Abdeckung 53, bis sie einen solchen Füllstand
erreichen, dass der zuoberst liegende Teil hinter die genannte Abdeckung
fließen
kann; dieser Teil kann dann in das Abteil 20 des Kurbelgehäuses 4 fließen.
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Die
Durchblasgase treten dann durch die Öffnungen 45, 62 in
das Innere der Ummantelung 15 und des Zwischenelements 17 ein
und beginnen wieder durch die Reinigungsvorrichtung 8 zum
Auslassabschnitt 12 aufzusteigen. Auf dieser Stufe treffen
die Gase auf die spiralförmige
Wand 70, die sie zu einer spiralförmigen Bewegung zwingt; das
Ausmaß der Fliehkraftbeschleunigung,
das sich aus dieser spiralförmigen
Bewegung des Fluidstroms ergibt, schleudert die suspendierten Ölpartikel,
die eine höhere Dicht
als die Gase haben, gegen die Innenfläche 19 des oberen
Elements 30, entlang derer sie sich vereinigen.
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Insbesondere
steigen die Ölpartikel,
die an die Oberfläche 19 des
oberen Elements 30 stoßen, unter
der Wirkung der Schwerkraft teilweise entlang der Rillen 35 ab
und bleiben vom Fluidstrom getrennt und teilweise entweichen sie
durch die Löcher 37 in den
Hohlraum 10, um dann weiter unten durch die Fenster 38 wieder
in das Innere der Kammer 18 der Ummantelung 15 einzutreten.
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An
diesem Punkt steigt das Öl
entlang des ringförmigen
Abschnitts 18a und der winkligen Abschnitte 18b der
Kammer ab, bis es durch die Austrittsöffnungen 68 in die
Leitung 50 eintritt, von wo es in den Sumpf 5 geleitet
wird. Auf dieser Stufe bleibt das absinkende Öl wegen des Umstands, dass
die Randkanten 63 des seitlichen Öffnungen 45 des unteren
Elements 31 auf den Randkanten 64 der seitlichen Öffnungen 62 des
Zwischenelements 17 geschlossen sind, vom Gasstrom, der
in die Reinigungsvorrichtung 8 eintritt, getrennt. Sobald
sie die spiralförmige
Wand 70 passiert haben, verlassen die von Schmieröl gereinigten
Gase die Reinigungsvorrichtung 8 durch die oberen Öffnungen 33 der
Endwand 32 des oberen Elements 30 und werden zum Einlass
der Maschine 1 geleitet. Die Vorteile, die mit der vorliegenden
Erfindung erzielt werden können, sind
aufgrund einer Untersuchung der Maschine 1 und insbesondere
der erfindungsgemäß konstruierten
Reinigungsvorrichtung 8 offensichtlich.
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Insbesondere
kann die Reinigungsvorrichtung 8 dank ihrer säulenförmigen Konstruktion
einfach in der Maschine 1 integriert werden, indem sie
in einen vertikalen Hohlraum 10 des Kurbelgehäuses der
genannten Maschine eingesetzt wird, ohne zusätzlichen Raum zu beanspruchen.
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Außerdem setzt
sich die Reinigungsvorrichtung 8 aus einer begrenzten Anzahl
von Komponenten zusammen (genau gesagt fünf), die vorzugsweise aus einem
Kunststoffmaterial bestehen, einfach zusammenzubauen sind und insgesamt
kostengünstig
sind.
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Schließlich wird
das durch die Kammer 18 absteigende Öl wegen der besonderen Anordnung des
Zwischenelements 17 und des unteren Elements 31 mit
Ausrichtung der Öffnungen 45, 62 ständig vom durch
das Zwischenelement 17 aufsteigenden Gasstrom abgetrennt.
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Schließlich ist
offensichtlich, dass an der Maschine 1 und insbesondere
an der Reinigungsvorrichtung 8, wie sie beschrieben und
illustriert wurden, Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der
Anwendungsbereich der Ansprüche
verlassen wird.