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Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten und Abscheiden von Verunreinigungen
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, vorzugsweise
von Schmierölen und Brennstoffen, und zum Abscheiden von Verunreinigungen durch
Zentrifugieren.
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Der Verschleiß von Motoren und Maschinen hängt sehr wesentlich vom
Zustand des Schmieröls ab. Bei Verbrennungskraftmaschinen ist es z. B. üblich, die
im Motor vorhandene Schmierölmenge während einer Betriebsstunde zwanzig- bis dreißigmal
umzupumpen. Hierbei sammeln sich im Schmieröl feinste Metallteilchen, die als Verunreinigung
mit dem Öl mitgeschwemmt werden. Es ist normalerweise üblich, das Öl während des
Betriebes zu filtern und nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden durch
frisches oder gegebenenfalls regeneriertes Öl zu ersetzen. Aber auch flüssige Brennstoffe
enthalten häufig Verunreinigungen in fester Form, die sich schädlich für den Motor
auswirken können.
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Die Lebensdauer von Motoren und Maschinen kann erheblich gesteigert
werden, wenn es gelingt, einwandfrei arbeitende Vorrichtungen zum Reinigen von Schmierölen
und Brennstoffen herzustellen und in die betreffenden Maschinen einzubauen, da auf
diese Weise die Verunreinigungen des Schmieröles bzw. Brennstoffes stets vor dem
erneuten Gebrauch bzw. Verbrauch abgeschieden und abgelagert werden.
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Die Reinigung von Flüssigkeiten durch Filter und die Abscheidung von
Verunreinigungen durch Zentrifugieren ist bekannt. Es ist auch bereits vorgeschlagen
worden, Zentrifugalreiniger in Schmierölkreisläufe
einzuschalten,
in denen das Schmieröl je nach Bedarf gereinigt wird. Diese Geräte haben jedoch
den Nachteil, daß die Verunreinigungen mit einem gewissen Teil verschmutzten Öles
zusammen abgezogen werden, so daß dieses Öl verlorengeht. Die bisher bekanntgewordenen
Zentrifugalreiniger sind verhältnismäßig kompliziert und erfordern zu ihrer Herstellung
einen großen Aufwand. In vielen Fällen werden zudem die Reinigungsgeräte nur periodisch,
d. h. von Zeit zu Zeit, in Betrieb genommen.
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Um die Mängel der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen,
das Schmieröl vor jedem erneuten Umlauf durch eine Vorrichtung zu schicken, die
Gegenstand der Erfindung ist.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Schleudergefäß, das vorzugsweise
um eine vertikale Achse rotiert und eine stark bauchige Form sowie eine starke Wandung
besitzt. In diese Wandung sind konzentrische Taschen eingearbeitet, wobei die Öffnungen
der Taschen aus schmalen Schlitzen bestehen.
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Statt als Taschen kann der Rotationskörper aber auch so ausgebildet
sein, daß seine Innenwand im bauchigen Teil siebartig durchbrochen ist und von einem
ringförmigen Raum umgeben ist, in welchem Leitbleche od. dgl. angeordnet sein können.
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Die erfindungsgemäß ausgebildeten Schleuderkörper bewirken ein Abtrennen
der schwereren Bestandteile und Verunreinigungen aus dem Öl oder dem Brennstoff
und sammeln diese in genügend großen Hohlräumen, in denen sie sich festsetzen sollen.
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Um das Festsetzen zu unterstützen, wird vorgeschlagen, die Rotationskörper
oder Teile davon zu magnetisieren bzw. Stücke oder Ringe aus magnetischem Material
innerhalb oder außerhalb der Rotationskörper anzubringen.
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Der Rotationskörper soll mit einer möglichst hohen Drehzahl umlaufen.
Er kann entweder von einem Elektromotor oder über einen Zahnbetrieb voll einer Welle
der betreffenden Maschine angetrieben werden. Im Fall des mechanischen Antriebes
wird zwischen dem Getriebe und der Achse des Rotationskörpers eine Kupplung angeordnet,
welche die Aufgabe hat, den Rotationskörper nur dann in Drehung zu versetzen, wenn
gewährleistet ist, daß die Drehzahl einen bestimmten Mindestwert erreicht hat und
bei absinkender Drehzahl diesen wieder ausschaltet. Gegebenenfalls kann eine Kupplung
vorgesehen werden, die bei Schwankungen der Drehzahl in gewissen Grenzen automatisch
die Drehzahl der Antriebswelle des Rotationskörpers konstant hält. Es soll zweckmäßigerweise,
z. B. durch entsprechende Schaltung des Laufes der zu reinigenden Flüssigkeit, diese
nur dann durch die Vorrichtung geschickt werden, wenn der Rotationskörper eine bestimmte
Mindestdrehzahl besitzt.
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Das Öl od. dgl. wird durch ein zentrales Zuführungsrohr, das zweckmäßigerweise
von einem kegelförmig ausgebildeten Leitblech umgeben ist, durch die obere mittlere
Öffnung des Rotationskörpers bis zu dessen Boden geführt, wo es radial nach allen
Seiten gleichmäßig austritt und, an der Wand entlang gleitend, die Schlitze oder
Siebe passiert, durch welche die in der Flüssigkeit befindlichen schwereren Teile
hindurchtreten und sich in den Taschen oder im Sammelraum absetzen. Das von den
Verunreinigungen befreite Öl od. dgl. wird am oberen Rand des Rotationskörpers abgeschleudert
und abgeführt.
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Die Auffangtaschen sind vorzugsweise schräg liegend angeordnet, damit
das dort angesammelte Material, welches sich noch nicht ganz festgesetzt hat, beim
Stillstand des Rotationskörpers in diesen Taschen verbleibt. Der Sammelbehälter
ist in analoger Weise ausgebildet. Der Einbau der Vorrichtung soll so erfolgen,
daß der Rotationskörper, der in gewissen längeren Zeitabschnitten ausgewechselt
werden muß, leicht und einfach herausgenommen werden kann. Dieses Auswechseln soll
mit wenigen Handgriffen so ausführbar sein, wie etwa beispielsweise die Abnahme
eines Schauglases an einem Vergaser von Brennkraftinaschinen zum Zweck der Reinigung.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist
der Innenraum des Rotationskörpers an seiner Wand mit einer hochporösen Masse ausgekleidet,
in welche die spezifisch schweren Verunreinigungen eindringen und festgehalten werden,
während das spezifisch leichtere und von den Verunreinigungen getrennte
01 abläuft. Der Rotationskörper kann gegebenenfalls zweiteilig ausgeführt
sein.
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Der Erfindungsgegenstand ist an Hand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele
in der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen mit konzentrischen Sammeltaschen
versehenen Rotationskörper; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Rotationskörper
mit siebartig durchbrochener Innenwand und einem ringförmigen Sammelbehälter; Fig.
3 zeigt einen Schnitt durch einen Rotationskörper, in den hochporöses Material eingesetzt
ist, und Fig. 4. einen Rotationskörper im Schnitt mit einem auswechselbaren Einsatz.
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Gemäß Fig. i wird der Rotationskörper i von der Welle 2 angetrieben.
Er weist in seiner Wand 3 schräg liegend angeordnete Ringtaschen 4. auf, die mit
dem Innenraum 5 durch schmale Schlitze 6 in Verbindung stehen. Das zu reinigende
Öl wird durch das Rohr 7 zugeführt, das an seinem unteren Ende 8 trichterförmig
erweitert ist, so daß das Öl möglichst gleichmäßig über den entsprechend geformten
Boden g des Innenraumes 5 des Rotationskörpers i verteilt wird. Das Öl läuft an
der Innenwand des Rotationskörpers entlang, wobei sich die spezifisch schwereren,
dieVerunreinigungen bildenden Teilchen in den Taschen q. absetzen, während das gereinigte
Öl am oberen Rand io des Rotationskörpers i abgeschleudert wird.
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Fig.2 stellt eine Variante des zuvor beschriebenen Rotationskörpers
dar. Die Welle i setzt den
lZot<itioiis1:örper 1z in Drehung.
Im Bereich der Seitenwand des Rotationskörpers i2 weist dieser Stege 13 auf, die
den oberen Teil 14 des Rotationskörpers tragen und die mit siebartig geschlitzten
Blechen 15 belegt sind. Der Rotationskörper 12 ist von einem ringförmigen abnehmbaren
Körper 16 umgeben, der als Sammelbehälter für die Verunreinigungen dient. Dieser
enthält Einbauten, wie Leitbleche 17 od. dgl. Gleichmäßig verteilte Einzelmagnete
oder ein ringförmiger Magnet 18 sind an dem Sammelbehälter 16 angeordnet. Der Ölzulauf
erfolgt durch das Rohr i9, das ebenfalls durch eine trichterförmige Ausweitung 2o
das 01 gleichmäßig radial an die Wandung des Rotationskörpers bringt.
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Gegebenenfalls kann auch ein Magnet, der die Zentrifugalkraft unterstützt,
im Gehäuse, in dem der Rotationskörper gelagert ist, untergebracht sein. Dieser
Magnet zieht insbesondere die eisenhaltigen Verunreinigungen an die Wand des Sammelbehälters.
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Wie aus Fig.3 zu ersehen, ist der von der Welle 21 angetriebene Rotationskörper
22 becherartig ausgebildet. Seine Innenwand 23 ist mit einer hochporösen Masse 24
ausgekleidet.
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Der in Fig. q. dargestellte Rotationskörper ist teilbar, um den Einsatz
leichter und einfacher auswechseln zu können.
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Mit Hilfe der Vorrichtungen gemäß der Erfindung ist es möglich, Flüssigkeiten
von den in ihnen enthaltenen Verunreinigungen zu trennen und diese so aufzufangen
und zu sammeln, daß die Gewähr für eine einwandfreie Reinigung gegeben ist. Die
Verunreinigungen werden gesammelt und periodisch aus den Sammelbehältern entfernt.
Auf diese Weise treten durch die Abführung der Verunreinigungen mit einem Teil der
Flüssigkeit keine Flüssigkeitsverluste ein. Werden die Vorrichtungen in den Schmierölkreislauf
von Motoren und Maschinen eingesetzt, so erhöht sich die Lebensdauer der betreffenden
Motore oder Maschinen beträchtlich.