EP1585891A1 - Vorrichtung zur abscheidung von fl ssigkeit aus einem gasstr om - Google Patents

Vorrichtung zur abscheidung von fl ssigkeit aus einem gasstr om

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Publication number
EP1585891A1
EP1585891A1 EP03735291A EP03735291A EP1585891A1 EP 1585891 A1 EP1585891 A1 EP 1585891A1 EP 03735291 A EP03735291 A EP 03735291A EP 03735291 A EP03735291 A EP 03735291A EP 1585891 A1 EP1585891 A1 EP 1585891A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closing body
channel
separating elements
separating
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03735291A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Altvater
Dietmar Uhlenbrock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1585891A1 publication Critical patent/EP1585891A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F01M13/023—Control valves in suction conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M2013/0038—Layout of crankcase breathing systems
    • F01M2013/005—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
    • F01M2013/0427—Separating oil and gas with a centrifuge device the centrifuge device having no rotating part, e.g. cyclone
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/19—Crankcase ventilation

Definitions

  • the invention relates to a device for separating liquid from a gas stream according to the preamble of the main claim.
  • a device for separating liquid, in particular oil is already known from DE 199 12 271 A1, in which several cyclones connected in parallel are provided. Cyclones connected individually or in parallel, however, have a poor separation effect in the operating states of an internal combustion engine in which a blowby gas volume flow of a crankcase ventilation fluctuates comparatively strongly over time. Oil contained in the blowby gas of the crankcase ventilation must, however, be reliably separated to avoid a high oil loss, since the blowby gas is mixed with an intake flow in an intake pipe of the internal combustion engine and the oil contained in the blowby gas would thus be burned in the internal combustion engine.
  • oil contained in the blowby gas can also damage components of the internal combustion engine, such as hot film anemometers, turbochargers, charge air coolers and lambda sensors.
  • hot film anemometers turbochargers
  • charge air coolers charge air coolers
  • lambda sensors From DE 197 00 733 AI it is known that nonwovens, wire mesh, wire wool, yarns or granules for separating liquid, in particular oil, can be used in a fine separator. However, these materials become clogged over time, so that they have to be exchanged at predetermined intervals.
  • the device according to the invention for separating liquid from a gas stream with the characterizing features of the main claim has the advantage that an improvement in the separation effect is achieved in a simple manner by at least one closing body of a distributor valve being movably arranged in a distributor channel.
  • the closing body interacts with a sealing seat, so that the Sealing seat seals the crankcase against the intake pipe when the internal combustion engine is at a standstill.
  • no gas with liquid can get into the intake pipe and, for example, be reflected on the air mass meter. Liquid deposited on the air mass meter leads to incorrect measured values and thus to an incorrectly set combustion process with poor exhaust gas values. Since the closing body rests on the sealing seat with no or too little gas flow, this is avoided.
  • the distributor valve controls the number of separating elements through which flow depends on the amount of blowby gas volume flow. This is done in that the closing body can open or close the separating elements, for example in successively arranged steps. Each level is assigned at least one Abseheideeêt. With a low blowby gas volume flow, fewer separating elements are flowed through than with a high blowby gas volume flow. In this way, the separating elements can work in an operating range around the optimal operating point and still achieve a good separating effect.
  • the closing body automatically due to a balance of forces from a flow force acting on the closing body from the gas flow and a weight force originating from the weight of the closing body or due to a balance of forces from a flow force acting on the closing body from the gas flow and a Restoring force, for example a spring force exerted by a spring, since this is a particularly simple design.
  • the separating elements at least partially have a different geometry, since in this way the operating range around the optimal operating point is particularly large.
  • the distribution channel is at least indirectly connected to the Separation elements is connected, because in this way the gas is distributed centrally via the distribution channel to the parallel separation elements.
  • FIG. 1 shows in section a first view of a first embodiment of the device for separating liquid from a gas stream
  • FIG. 2 shows in section a second view of the first embodiment along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a third 4 shows a view of a second embodiment
  • FIG. 5 shows a further view of the second embodiment along the line VV in FIG. 4
  • FIG. 6 shows a view of a third embodiment
  • FIG. 8 in section a view of a fourth embodiment
  • FIG. 9 in section a further view of the fourth embodiment along the line IX-IX in FIG. 8th.
  • Fig.l shows an inventive device for separating liquid from a gas stream.
  • the device according to the invention is preferably used for
  • the device according to the invention is preferably used in a crankcase ventilation of an internal combustion engine.
  • a gas flows from a combustion chamber into a crankcase due to a small leakage between a piston, piston rings and cylinder running surfaces.
  • This gas is called blow-by gas or blow-by gas.
  • the term gas is only used generally for the blowby gas.
  • the small leakage of gas from the combustion chamber of the internal combustion engine leads to an impermissible pressure increase in the crankcase, so that it is necessary to achieve pressure equalization through the so-called crankcase ventilation. Since the gas has a high hydrocarbon concentration, it is not possible to release the gas into the atmosphere.
  • the crankcase ventilation therefore conducts the gas as
  • the device for separating liquid from the gas stream has a housing 1 with an inlet connection 2, a gas outlet 3 and a liquid outlet 4.
  • the inlet connection 2 and the liquid outlet 4 are at least indirectly connected to the crankcase of the internal combustion engine (not shown) and the gas outlet 3 is at least indirectly connected to it connected to an intake pipe of the internal combustion engine.
  • the input connection 2 of the housing 1 has an input channel 5 which for example after a straight duct section 8 in a curved section 9 makes a ninety degree deflection and then opens into a straight distributor duct 10.
  • the cross section of the input channel 5 and the distribution channel 10 is, for example, circular.
  • a closing body 11 is movably mounted in the distributor channel 10 and cooperates with a sealing seat 12 arranged in the distributor channel 10 near an end of the curved section 9 facing the distributor channel 10.
  • the closing body 11 and the sealing seat 12 form a distributor valve 13
  • Distribution channel 10 narrows in the direction of the sealing seat 12 starting from the end of the curved section 9 facing the distribution channel 10. If the closing body 11 lies on the sealing seat 12, the distribution channel 10 is sealed off from the input channel 5.
  • the closing body 11 is, for example, cylindrical, but can also be spherical, conical or flap-shaped. Downstream of the sealing seat 12 are arranged in a wall 14 of the distributor channel 10 a plurality of ring channels 15 which run in a ring around the circumference of the distributor channel 10 and are spaced apart from one another in the flow direction.
  • the ring channels 15 have, for example, a rectangular cross section.
  • Annular channel 15 and distributor channel 10 are each separated from one another by an annular intermediate wall 29, which each has a plurality of openings 30.
  • the openings 30 are, for example, rectangular. But they can also be round, oval or polygonal. A web 31 of the intermediate wall 29 remains between the individual openings 30.
  • Each ring channel 15 opens into a connecting channel 32 (FIG. 2), which in turn is connected to a separating element 16.
  • Each ring channel 15 is assigned at least one separating element 16, for example a separating element 16. However, it is also possible to connect an annular channel 15 to several, for example two, separating elements 16.
  • the number of den Separation elements 16 assigned to ring channels 15 can vary as desired from one ring channel 15 to another. For example, the lowest ring channel 15 can be connected to two, the overlying ring channel 15 to one and the next higher one to three separating elements 16.
  • the separating elements 16 provided in the device are, for example, cyclones, but can also be spirals, spirals, fleeces or yarns. For example, only cyclones or only spirals or helices or only nonwovens or yarns can be provided in the device. However, a combination of the aforementioned separation elements 16, for example cyclones and spirals, is also possible.
  • the diameter of the closing body 11 is slightly smaller than that of the distribution channel 10, so that there is a clearance fit and the closing body 11 is movably guided in the distribution channel 10 without being able to tilt.
  • the surface of the closing body 11 has, for example, numerous annular grooves in
  • the end face of the closing body 11 facing the sealing seat 12 has, for example, a conical tip 35 for a streamlined design.
  • the closing body 11 thus has a cylinder region 57 and a cone region 58.
  • a lowermost edge of the cylinder region 57 facing the sealing seat 12 is referred to as a control edge 59.
  • the lateral surface of the conical tip 35 is curved inward, for example.
  • a central recess 36 is provided for the weight of the closing body 11 decrease.
  • the circumference of the closing body 11, depending on its axial position in the distribution channel 10, can partially or completely cover the openings 30 to form an annular channel 15 or a plurality of annular channels 15.
  • the distributor channel 10 Downstream of the last annular channel 15 seen in the direction of flow, the distributor channel 10 opens into a blind channel 17, which is closed at its end by means of a flange-like cover 18.
  • the distributor channel 10 and the blind channel 17 lie on a common straight axis 21
  • the flange-like cover 18 has, for example, a cylindrical shoulder 22, which is arranged centrally on the side facing the distribution channel 10 and engages in the blind channel 17.
  • the closing body 11 can move with its end facing the blind channel 17 up to an end face of the cylinder shoulder 22 facing the blind channel 17.
  • the end face thus forms a stop 23.
  • the length of the blind channel 17 is designed such that the closing body 11 can dip into the blind channel 17 to such an extent that all openings 30 to the ring channels 15 are completely open.
  • a shoulder 25 complementary to the flange-like cover 18 is provided on a channel wall 24 of the blind channel 17.
  • the flange-like cover 18 is flanged to the shoulder 25 of the housing 1 with screws, for example, but can also be glued, welded or clipped.
  • annular sealing groove 28 is arranged near and outside the cylinder shoulder 22, in which, for example, a sealing ring is provided for sealing the device from the environment.
  • a sealing groove 28 can also be provided on the circumference of the cylinder shoulder 22.
  • the separating elements 16 are arranged, for example, concentrically around the distribution channel 10 (FIG. 2) and in a spiraling manner ascending in a spiral around the distribution channel 10. The separating elements 16 are thus axially displaced relative to one another with respect to the axis 21.
  • the device has at least two, for example five, separating elements 16.
  • the bottom separating element 16 is connected to the bottom ring channel 15 via the associated connecting channel 32.
  • the axially next following separating element 16 is connected to the ring channel 15 above the lowest ring channel 15. In this way, an annular channel 15 is assigned to all separating elements 16 in ascending order.
  • the cyclones 16 each have an axis of symmetry 26 that runs parallel to the axis 21 of the distributor channel 10.
  • the blowby gas from the crankcase flows with a volume flow predetermined by the differential pressure between the crankcase and the intake pipe of the internal combustion engine via the input connection 2 of the device into the • input channel 5 and reaches the distributor channel 10 when the closing body 11 is lifted off the sealing seat 12.
  • the gas flow distributes itself from the central distribution channel 10 to at least one separating element 16 or a part of the separating elements 16 connected in parallel.
  • the closing body 11 From a minimum pressure in the crankcase, the closing body 11 lifts off the sealing seat 12 and moves in the direction of the stop 23. An axial position of the closing body 11 arises in accordance with a balance of forces from the downward direction in the direction of the sealing seat 12 Weight force of the closing body 11 and the upward flow force directed against the weight force and exerted by the gas flow on the closing body. If there is no flow, the flow forces are zero and the closing body falls down onto the sealing seat 12 due to its weight. By selecting a certain weight of the closing body 11, the minimum pressure is set in the crankcase, from which the closing body 11 lifts off the sealing seat 12. The closing body 11 acts like a float.
  • a leakage can occur through a small gap between the distribution channel 10 and the closing body 11, so that even gas in small quantities reaches ring channels 15 above the control edge 59.
  • the closing body 11 controls the number of separating elements 16 through which flow. If the pressure in the crankcase and thus the gas flow increases, the closing body 11 moves further upward in the direction of the stop 23 in accordance with a balance of forces, so that the openings 30 of previously closed ring channels 15 opened and further separation elements 16 are flowed through. If the volume flow drops, it moves
  • stage 71 corresponds to an annular channel 15.
  • the number of separation elements 16 through which flow is thus continuously adapted to the gas flow which changes over time.
  • the separation elements 16 can work closer to the optimal operating point compared to the prior art and have a significantly better separation performance than if all the separation elements 16 were flowed through evenly regardless of the volume flow.
  • the gas passes through the open ring channels 15 into the connecting channels 32, in which the flow is accelerated. From there, the gas flows tangentially into the separating elements 16.
  • the cyclones consist in a known manner of an upper cylinder section 50 and a lower cone section 51, which merges into a cylindrical liquid outlet 39.
  • the cylinder section 50 has a shoulder 52 running over the circumference on the side facing away from the cone section 51.
  • a cover 53 closes the open cylinder section 50 on the side facing the shoulder 52.
  • the cover 53 lies against the shoulder 52.
  • An immersion channel 37 is arranged centrally on the cover 53.
  • the immersion channel 37 penetrates the cover 53, extends with part of its length into an interior 54 of the cyclone 16 and overlaps the cover 52 with another part of its length in the direction facing away from the cyclone 16.
  • the liquid is separated from the gas stream in a known manner.
  • the connecting channel 32 opens tangentially into the cylinder section 50 of the cyclone. The flow in the cyclone is caused by the tangential
  • Inflow set in rotation flows as an outer vortex helically along a cyclone wall 38 in the direction of liquid outlet 39.
  • the flow changes its direction and rises as an inner vortex in the center of the outer vortex in the direction of cover 53 and leaves the cyclone 16 via the Dip channel 37.
  • the flow is increasingly accelerated during the rotation in the direction of the liquid outlet 39, so that liquid contained in the gas can no longer follow the flow and because of the
  • Centrifugal force of the liquid hits the cyclone wall 38.
  • the liquid separated in this way runs down as a drop or liquid film along the cyclone wall 38.
  • the cyclones 16 each have a liquid outlet 39 at their lower end.
  • the separating elements 16 provided in the device can have a different geometry.
  • the last and the penultimate separating element 16 can be larger than the separating elements 16 arranged in front of them.
  • the separating elements 16 therefore do not all have to be the same size.
  • Each liquid outlet 39 is connected by means of an outlet line 42 to a liquid collector 43, in which the liquid separated in the cyclones 16 is collected.
  • the drain line 42 is, for example, a tube made of plastic, but can also be a flexible hose.
  • the liquid collector 43 has on its underside at the deepest point the liquid outlet 4, which at least is indirectly connected to the crankcase and through which the collected liquid is returned to the crankcase.
  • the gas cleaned from the liquid flows via the immersion channel 37 and an outflow channel 45 into a collecting space 46.
  • the outflow channel 45 is, for example, a tube made of plastic, but can also be a flexible hose.
  • the collecting space 46 has, for example, on its upper side 49 a gas outlet 3, via which the gas is fed at least indirectly to the intake pipe.
  • Cyclones must be installed upright with respect to their axis of symmetry 26 in the direction of gravity in order to ensure their function.
  • nonwovens or yarns as
  • a pressure relief valve can be provided, for example, which connects the inlet channel 5 directly to the gas outlet 3, so that the gas is bypassed Bypassing the separating elements 16 can flow directly into the gas outlet 3.
  • the device is made of plastic, for example, and is manufactured by injection molding.
  • Fig. 2 shows in section a view of the device along the line II-II in Fig.l.
  • Each connecting channel 32 narrows starting from the ring channel 15 in the direction of the separating element 16 in order to accelerate the flow.
  • the connecting channels 32 open tangentially into the separating elements 16.
  • FIG. 3 shows a further view of the device according to Fig.l
  • FIG. 4 shows in section a view of a second embodiment.
  • the device according to FIG. 4 differs from the device according to FIG. 1 in that several closing bodies 11 are provided in a distribution channel 10 one above the other and spaced axially with respect to the axis 21.
  • the input channel 5 opens into a pot-shaped section 65 of the distribution channel 10.
  • the cross section of the pot-shaped section 65 increases abruptly compared to the input channel 5.
  • a mouth opening 68 of the input channel 5 into the distribution channel 10 is arranged in a bottom 67 of the pot-shaped section 65.
  • the mouth opening 68 has a circular cross section, the center of which lies on the axis 21.
  • the closing body 11 is spherical in this embodiment educated. The spherical closing body 11 lies in the closed state of the distribution channel 10 on the mouth opening 68, wherein an edge of the mouth opening 68, on which the closing body 11 comes to rest, forms the sealing seat 12.
  • the closing bodies 11 are movably supported between the sealing seat 12 and the stop 23.
  • the stop 23 is formed, for example, by two triangular plates 63, which are arranged on the wall 14 of the distributor channel 10 above the closing body 11 and point radially inwards with respect to the axis 21 , Due to a section through the device, only one plate 63 is shown in each case.
  • the closing body 11 is guided, for example, by four T-shaped guide webs 64 (FIG. 5), which are arranged on the bottom 67 and are diametrically opposed.
  • the guide webs 64 can also be designed as cylindrical pins.
  • the closing body 11 together with the associated sealing seats 12 form the distributor valve 13.
  • the distributor channel 10 narrows into a conical section 66.
  • the pot-shaped section 65 is by means of
  • connection channels 32 connected to separating elements 16.
  • the cup-shaped section 65 and the conical section 66 together with the spherical closing body 11 and the associated separating elements 16 form a step 71.
  • a plurality of steps 71 are arranged directly one behind the other, so that a further cup-shaped section is located after each conical section 66 65 connects with another sealing seat 12.
  • the steps 71 are arranged centrally on the axis 21.
  • each stage 71 is assigned two separation elements 16.
  • a connecting channel 32 runs from each pot-shaped section 65 to each separating element 16.
  • two connecting channels 32 start from each step 71 of the distributor channel 10.
  • the bottom closing body 11 is particularly light, for example hollow. As a result, the closing body 11 of the first stage 71 lifts off the sealing seat 12 even at a slight excess pressure in the crankcase, that is to say, for example, immediately after the internal combustion engine has started.
  • the gas in the distribution channel 10 can pass the closing body 11 and then flow via the two connecting channels 32 to the separating elements 16 of the first stage 71. If the volume flow is sufficiently large, the flow builds up in the conical section 66 and also raises the closing body 11 of the step 71 above it, so that the separating elements 16 of this step can also be flowed through. In this way lift the
  • the cross section of the sealing seats 12 and the diameter of the spherical closing bodies 11 decrease from the first step 71 in the direction of the last step 71.
  • FIG. 5 shows a further view of the second exemplary embodiment according to FIG. 4 in section along the line VV.
  • FIG. 6 shows a sectional view of a third exemplary embodiment.
  • the device according to FIG. 6 differs from the device according to FIG. 1 in that the closing body 11 is flap-shaped and rotatably mounted.
  • the housing 1 of the device according to the invention consists of a cup-shaped central part 72 with an inlet connection 2, a cup-shaped liquid collector 43 which is arranged below the cup-shaped central part 72, a cup-shaped collecting space 46 which is arranged above the cup-shaped central part 72, and an inner part 73, which is inserted into the pot-shaped middle part 72.
  • the cup-shaped central part 72 has a first base 74 and a cylindrical section 75.
  • a first flange 78 is formed on the cylindrical section 75 at one end, and a second flange 79 is formed all around on the outer circumference at the other end facing the first bottom 74.
  • the pot-shaped liquid collector 43 is arranged at the end of the cylindrical section 75 facing the first base 74.
  • the pot-shaped liquid collector 43 with a second base 80 has a third flange 81 on its outer circumference at an end facing away from the second base 80, which cooperates with the second flange 79.
  • the flange connection is between the second flange 79 of the pot-shaped middle part 72 and the third flange 81 of the liquid collector 43 for example by welding, screwing or gluing.
  • the pot-shaped collecting space 46 has a fourth flange 83 all around on its outer circumference, which cooperates with the first flange of the pot-shaped central part 72.
  • the flange connection between the first flange 78 of the pot-shaped middle part 72 and the fourth flange 83 of the collecting space 46 is assembled, for example, by welding, screwing or gluing.
  • first flange 78 and the fourth flange 83 on the side facing the inner plate 84 there is also a sealing groove 82 for sealing the device from the environment.
  • An inner space 85 of the pot-shaped middle part 72 has the distribution channel 10 and the separating elements 16, the distribution channel 10 and the separating elements 16 being arranged on an inner plate 84 which is clamped between the first flange 78 and the fourth flange 83.
  • the inner plate 84 has a diameter that is approximately the same size as the diameter of the first flange 78.
  • a cylindrical receiving socket 117 is arranged concentrically on the outer circumference of the cone section 51 and extends to the end of the cone section 51 facing the first base 74.
  • the receptacle 117 cooperates with a cylindrical receptacle 118 which is arranged on the first base 74 and in which the receptacle 117 of the cyclone engages in a sealing manner.
  • In the first base 74 there is a drain opening in each case within the cylindrical receptacle 118 119 provided.
  • the liquid outlet 39 is connected to the liquid collector 43 via the outlet opening 119.
  • the distributor channel 10, the separating elements 16 and the inner plate 84 together form the inner part 73.
  • the distributing channel 10 is arranged on the inner plate 84 centrally to the axis 21 and the separating elements 16 concentrically around the distributor channel 10.
  • the distributor channel 10 and the separating elements 16 are arranged starting from a top side 96 of the inner plate 84 and running in the direction of the interior 73 of the cup-shaped central part 72.
  • the distribution channel 10 and the separating elements 16 are open towards the top 96.
  • a cover 97 is provided on the top 96 and closes the
  • the immersion channels 37 of the separating elements 16 are arranged, which penetrate the sealing cover 97 and overlap it both in the direction of the collecting space 46 and in the direction of the interior 85.
  • Sealing cover 97 is enclosed on its outer circumference in an annular circumferential shoulder 98 of the pot-shaped collecting space 46 and is thereby fixed axially and radially.
  • the input connection 2 is attached to the outer circumference of the cylindrical middle part 72, for example as a connector, and opens into the interior 85 of the cup-shaped middle part 72.
  • the inner part 73 with the distribution channel 10 and the separating elements 16 is accommodated.
  • the inner plate 84 of the inner part 72 separates the interior 85 from the collecting space 46.
  • a cup-shaped recess 88 with a third base 90 is formed in the inner plate 84.
  • a bearing 89 as another cylindrical recess provided.
  • a bearing pin 92 with a helical torsion spring 91 is arranged in the bearing 89.
  • the bearing pin 92 engages over the bearing 89 and extends with its length into the cup-shaped recess 88.
  • the cup-shaped recess 88 continuously deepens radially outwards from the bearing 89.
  • a flap is rotatably mounted as a closing body 11 by means of the bearing pin 92.
  • the closing body 11 has a cylinder section 103 which is pushed onto the bearing pin 92 and rests with its underside on the third floor 90.
  • Provided on the cylinder section 103 are two vanes 102, 106, which point diametrically opposite each other, starting from the cylinder section 103, in the opposite direction radially outward.
  • the vanes 102, 106 extend from the cylinder section 103 to the inside diameter of the distributor channel 10.
  • FIG. 7 shows a further view of the third exemplary embodiment according to FIG. 6 in section along the line VII-VII.
  • the distribution channel 10 is divided into two sections 95, 99 into a first section 100 and a second section 101.
  • the first partition 95 extends radially inwards from the inner circumference of the distribution channel 10 to the cylinder 103.
  • the second partition 99 lies diametrically opposite the first partition 95 and also extends radially inwards from the inner circumference of the cylinder 103 to the cylinder 103.
  • the gas flows via the inlet channel 2 into the interior 85, around the outside of the separating elements 16 and, for example, into the distribution channel 10 via two openings 104, 105 arranged in the third floor 90.
  • the first opening 104 opens into the first section 100 and the second opening 105 in the second section 101 of the distribution channel.
  • the first opening 104 and the second opening 105 are, for example, triangular, but can also be circular, oval or polygonal.
  • the first opening 104 is between the first
  • Partition 95 and the first wing 102, the second opening 105 is located between the second partition 99 and the second wing 106.
  • the area between the first partition 95 and the first wing 102 and between the second partition 99 and the second wing 106 forms a circle segment 109.
  • the angle between the first partition 95 and the first wing 102 and between the second partition 99 and the second wing 106 is referred to as the switching angle 110.
  • the closing body 11 can move between two end positions. In the starting position forming the sealing seat 12, the first wing 102 touches the second partition 95, in the end position the second wing 106 touches the first partition 99.
  • the closing body 11 and the sealing seat 12 form the distributor valve 13.
  • the first wing 102 has a first control edge 59.1 on the circumference of the distribution channel 10 on the side facing the first partition 95
  • the second wing 106 has a second control edge 59.2 on the circumference of the distribution channel 10 on the side facing the second partition 99.
  • the connecting channels 32 are, for example, evenly distributed over the circumference of the distribution channel 10 extend tangentially to the separating elements 16 starting from the circumference of the distribution channel 10.
  • connection channels 32 which are located either between the first control edge 59.1 and the first partition 95 or the second control edge 59.2 and the second partition 99, can be flowed through by the blowby gas from the openings 104, 105 in the direction of the separating elements 16.
  • the closing body 11 controls the number of separating elements 16 through which flow increases. If the volume flow increases, the closing body 11 moves in accordance with a balance of forces in the direction of increasing switching angle 110, so that further connecting channels 32 are opened and further separating elements 16 are flowed through. If the volume flow drops, the closing body 11 moves according to a balance of forces in the direction of decreasing switching angle 110, so that connecting channels 32 are closed again and separating elements 16 are no longer flowed through.
  • the gas acts with its pressure on the wings 102, 106 and, against a force of the torsion spring 91, tries to move the closing body 11 in a counterclockwise direction.
  • FIG. 8 shows a view of a fourth exemplary embodiment in section.
  • the device according to FIG. 8 differs from the device according to FIG. 1 in that the closing body 11 in a horizontal distribution channel 10 is provided.
  • the closing body 11 can therefore not act as a float, since the weight of the closing body 11 does not act against the flow force. Instead of the weight, the spring force of a compression spring 113 is used to the
  • the closing body 11 and the sealing seat 12 form the distributor valve 13.
  • connection channels 32 run from the distribution channel 10 to the separating elements 16.
  • the connecting channels 32 have, for example, a rectangular cross section (FIG. 9) and each end tangentially into the cylinder section 50 of the separating elements 16.
  • the number of connection channels 32 is arbitrary.
  • the connection channels 32 and the separating elements 16 are arranged, for example, on two diametrically opposite sides of the distributor channel 10.
  • the connection channels 32 run, for example, in a straight line and transversely to the axis 21.
  • the connection channels 32 are arranged, for example, offset on the diametrically opposite sides.
  • the blind channel 17 has, for example, grooves 115 extending over the circumference in the direction of the axis 21.
  • the grooves 115 reduce the contact area and thus the friction between the distribution channel 10 and the closing body 11.
  • the grooves 115 absorb oil that collects on the circumference of the blind channel 17.
  • the closing body 11 is, for example, cylindrical with the recess 36. Instead of the one cylindrical closing body 11, several flap-shaped closing bodies 11 are also possible.
  • the surface of the closing body 11 is smooth, for example.
  • One end of the compression spring 113 is mounted in the recess 36, and the other end of the compression spring 113 is mounted on the end of the blind channel 17 facing away from the sealing seat 12.
  • the separating elements 16 are arranged, for example, in an oval shape on the distribution channel 10.

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Abstract

Bekannte Vorrichtungen zur Abscheidung von Flüssigkeiten mit parallel geschalteten Zyklonen zeigen bei schwankenden Gasströmen eine schlechte Abscheidewirkung. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Abscheidewirkung dagegen dadurch verbessert, daß die Anzahl der vom Gasstrom durchströmten Abscheideelemente jeweils an den Gasstrom angepaßt wird. Bei hohem Gasstrom werden mehr Abscheideelemente als bei niedrigem Gasstrom durchströmt. Auf diese Weise werden die Abscheideelemente näher am optimalen Betriebspunkt betrieben als beim Stand der Technik. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Schließkörper (11) eines Verteilerventils (13) in einem Verteilerkanal (10) beweglich anzuordnen, der selbsttätig oder durch einen Antrieb die optimale Anzahl an durchströmten Abscheideelementen (16) einstellt.

Description

Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Es ist schon eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit, insbesondere Öl, aus der DE 199 12 271 AI bekannt, in der mehrere parallel geschaltete Zyklone vorgesehen sind. Einzeln oder parallel geschaltete Zyklone haben jedoch bei Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine, in denen ein zu reinigender Blowby-Gas-Volumenstrom einer Kurbelgehäuseentlüftung zeitlich vergleichsweise stark schwankt, eine schlechte Abscheidewirkung. In dem Blowby-Gas der Kurbelgehäuseentlüftung enthaltenes Öl muß jedoch zur Vermeidung eines hohen Ölverlustes zuverlässig abgeschieden werden, da das Blowby-Gas einem Ansaugstrom in einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine zugemischt wird und in dem Blowby-Gas enthaltenes Öl damit in der Brennkraftmaschine verbrannt würde. Darüber hinaus kann in dem Blowby-Gas enthaltenes Öl auch Bauteile der Brennkraftmaschine, wie z.B. Heißfilmanemometer, Turbolader, Ladeluftkühler und Lambdasonde, schädigen. Aus der DE 197 00 733 AI ist bekannt, daß Vliese, Drahtgestricke, Drahtwolle, Garne oder Granulate zur Abscheidung von Flüssigkeit, insbesondere Öl, in einem Feinabscheider eingesetzt werden können. Diese Materialien setzen sich aber im Laufe der Zeit zu, so daß diese in vorbestimmten Intervallen ausgetauscht werden müssen.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 102 47 123 ist bereits eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit mit parallel geschalteten Spiralen und Wendeln vorgeschlagen worden. Dabei ist ein hoher Abscheidegrad bei niedrigem Druckverlust nur in einem optimalen Betriebspunkt bei einem vorbestimmten Volumenstrom erreichbar. Der Blowby- Gas-Volumenstrom ist abhängig von dem Betriebszustand und der Drehzahl der Brennkraftmaschine, den Fertigungstoleranzen zwischen Kolben und Zylinder der Brennkraftmaschine und deren Verschleiß zwischen Kolben und Zylinder. Der Blowby-Gas-Volumenstrom ändert sich daher stark bei Betrieb der Brennkraftmaschine. Dies führt dazu, daß die Vorrichtung nur selten im optimalen Betriebspunkt arbeitet und dadurch der Abscheidegrad im Vergleich zum optimalen Betriebspunkt niedriger ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine Verbesserung der Abscheidewirkung erzielt wird, indem zumindest ein Schließkörper eines Verteilerventiles in einem Verteilerkanal beweglich gelagert angeordnet ist. Der Schließkörper wirkt mit einem Dichtsitz zusammen, so daß der Dichtsitz das Kurbelgehäuse gegenüber dem Ansaugrohr bei Stillstand der Brennkraftmaschine abdichtet. Auf diese Weise kann bei Stillstand der Brennkraftmaschine kein Gas mit Flüssigkeit in das Ansaugrohr gelangen und sich beispielsweise auf dem Luftmassenmesser niederschlagen. Auf dem Luftmassenmesser niedergeschlagene Flüssigkeit führt zu falschen Meßwerten und damit zu einem falsch eingestellten Verbrennungsprozeß mit schlechten Abgaswerten. Da der Schließkörper bei keinem oder zu geringem Gasstrom auf dem Dichtsitz anliegt, wird dies vermieden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß das Verteilerventil die Anzahl der durchströmten Abscheideelemente abhängig von der Menge des Blowby-Gas-Volumenstroms steuert. Dies geschieht dadurch, daß der Schließkörper die Abscheideelemente, beispielsweise in nacheinander angeordneten Stufen öffnen oder schliessen kann. Dabei ist jeder Stufe mindestens ein Abseheideelernent zugeordnet. Bei niedrigem Blowby-Gas- Volumenstrom werden weniger Abscheideelemente durchströmt als bei hohem Blowby-Gas-Volumenstrom. Auf diese Weise können die Abscheideelemente in einem Betriebsbereich um den optimalen Betriebspunkt herum arbeiten und trotzdem eine gute Abscheidewirkung erzielen.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn sich der Schließkörper selbsttätig aufgrund eines Kräftegleichgewichts aus einer von dem Gasstrom auf den Schließkörper wirkenden Strömungskraft und einer von dem Gewicht des Schließkörpers ausgehenden Gewichtskraft oder aufgrund eines Kräftegleichgewichts aus einer von dem Gasstrom auf den Schließkörper wirkenden Strömungskraft und einer Rückstellkraft, beispielsweise einer von einer Feder ausgeübten Federkraft verstellt, da dies eine besonders einfache Ausführung ist.
Vorteilhaft ist, den Schließkörper zylindrisch, kugelförmig, kegelförmig oder klappenförmig auszuführen, da sich diese Ausführungsformen bezüglich des Druckverlustes der Gasströmung in der Vorrichtung besonders gut eignen.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn der Schließkörper eine lineare Bewegung ausführt, da sich dies konstruktiv besonders einfach ausführen läßt.
Vorteilhaft ist auch, wenn der Schließkörper eine drehende Bewegung ausführt, da dies besonders raumsparend ist.
Desweiteren vorteilhaft ist, als Abscheideelemente Spiralen,
Wendeln, Zyklone, Vliese oder Garne zu verwenden.
Werden Spiralen, Wendeln und Zyklone als Abscheideelemente verwendet, hat dies den Vorteil, daß sie näher am optimalen Betriebspunkt betrieben werden als beim Stand der Technik. Werden Vliese und Garne als Abscheideelemente verwendet, hat dies den Vorteil,' daß die Intervalle, in denen die Vliese oder Garne ausgetauscht werden müssen, gegenüber dem Stand der Technik deutlich verlängert werden. Unter Umständen ist ein Austausch innerhalb der zu erwartenden Lebensdauer des Kraftfahrzeugs gar nicht mehr notwendig.
Vorteilhaft ist, wenn die Abscheideelemente zumindest teilweise eine unterschiedliche Geometrie aufweisen, da auf diese Weise der Betriebsbereich um den optimalen Betriebspunkt herum besonders groß ist.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Verteilerkanal zumindest mittelbar über Verbindungskanäle mit den Abscheideelementen verbunden ist, da auf diese Weise das Gas zentral über den Verteilerkanal auf die parallel geschalteten Abscheideelemente verteilt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig.l im Schnitt eine erste Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, Fig.2 im Schnitt eine zweite Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels entlang der Linie II-II in Fig.l, Fig.3 eine dritte Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels, Fig.4 im Schnitt eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig.5 im Schnitt eine weitere Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels entlang der Linie V-V in Fig.4, Fig.6 im Schnitt eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels, Fig.7 im Schnitt eine weitere Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels entlang der Linie VII-VII in Fig.6, Fig.8 im Schnitt eine Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels und Fig.9 im Schnitt eine weitere Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels entlang der Linie IX-IX in Fig.8.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient vorzugsweise zum
Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere Öl, aus einem Gasstrom, kann also allgemein zum Abscheiden von Tropfen von Flüssigkeiten aus strömenden Gasen verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise eingesetzt in einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine. Während eines Betriebs einer Brennkraftmaschine strömt aufgrund einer kleinen Leckage zwischen einem Kolben, Kolbenringen und Zylinderlaufflächen ein Gas aus einem Verbrennungsraum in ein Kurbelgehäuse. Dieses Gas wird als Durchblasegas oder als Blowby-Gas bezeichnet. Im Folgenden wird für das Blowby-Gas nur noch allgemein der Begriff Gas verwendet. Durch die kleine Leckage von Gas aus dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine kommt es zu einer unzulässigen Druckerhöhung in dem Kurbelgehäuse, so daß es notwendig ist, einen Druckausgleich durch die sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung zu erreichen. Da das Gas eine hohe Kohlenwasserstoff-Konzentration aufweist, ist es nicht möglich, das Gas in die Atmosphäre abzugeben. Die Kurbelgehäuseentlüftung leitet das Gas daher als
Gasstrom in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine, damit es dort einer erbrennung zugeführt wird. In dem Kurbelgehäuse entsteht durch das mit hoher Strömungsgeschwindigkeit einströmende Gas und durch die bewegten Teile in dem Kurbelgehäuse ein Ölnebel mit vielen kleinen und großen Oltropfen. Diese Oltropfen müssen bei der Kurbelgehäuseentlüftung mit Hilfe einer Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Gasstrom abgeschieden werden, um einen hohen Ölverlust zu vermeiden und um die Verbrennung nicht negativ zu beeinflussen.
Die Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Gasstrom hat ein Gehäuse 1 mit einem Eingangsanschluß 2, einem Gasauslaß 3 und einem Flüssigkeitsauslaß 4. Der Eingangsanschluß 2 und der Flüssigkeitsauslaß 4 sind zumindest mittelbar mit dem nicht dargestellten Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine und der Gasauslaß 3 zumindest mittelbar mit einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine verbunden. Der Eingangsanschluß 2 des Gehäuses 1 weist einen Eingangskanal 5 auf, der beispielsweise nach einem geraden Kanalabschnitt 8 in einem Bogenabschnitt 9 eine neunzig Grad Umlenkung macht und anschließend in einen geraden Verteilerkanal 10 mündet. Der Querschnitt des Eingangskanals 5 und des Verteilerkanals 10 ist beispielsweise kreisförmig. In dem Verteilerkanal 10 ist ein Schließkörper 11 beweglich gelagert, der mit einem im Verteilerkanal 10 nahe einem dem Verteilerkanal 10 zugewandten Ende des Bogenabschnitts 9 angeordneten Dichtsitz 12 zusammenwirkt. Der Schließkörper 11 und der Dichtsitz 12 bilden ein Verteilerventil 13. Der
Verteilerkanal 10 verengt sich von dem dem Verteilerkanal 10 zugewandten Ende des Bogenabschnitts 9 ausgehend in Richtung Dichtsitz 12. Liegt der Schließkörper 11 auf dem Dichtsitz 12, ist der Verteilerkanal 10 dicht gegenüber dem Eingangskanal 5 abgeschlossen. Der Schließkörper 11 ist beispielsweise zylindrisch ausgeführt, kann aber auch kugelförmig, kegelförmig oder klappenförmig ausgebildet werden. Stromab des Dichtsitzes 12 sind in einer Wandung 14 des Verteilerkanals 10 mehrere ringförmig um den Umfang des Verteilerkanals 10 verlaufende und in Strömungsrichtung voneinander beabstandete Ringkanäle 15 angeordnet. Die Ringkanäle 15 haben beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt. Ringkanal 15 und Verteilerkanal 10 sind jeweils durch eine ringförmige Zwischenwandung 29, die jeweils eine Vielzahl von Öffnungen 30 aufweist, voneinander getrennt.
Die Öffnungen 30 sind beispielsweise rechteckig. Sie können aber auch rund, oval oder vieleckig sein. Zwischen den einzelnen Öffnungen 30 bleibt jeweils ein Steg 31 der Zwischenwandung 29 stehen. Jeder Ringkanal 15 mündet jeweils in einen Verbindungskanal 32 (Fig.2), der wiederum jeweils mit einem Abscheideelement 16 verbunden ist. Jedem Ringkanal 15 ist zumindest ein Abscheideelement 16 zugeordnet, beispielsweise ein Abscheideelement 16. Es ist aber auch möglich, einen Ringkanal 15 mit mehreren, beispielsweise zwei Abscheideelementen 16 zu verbinden. Die Anzahl der den Ringkanälen 15 zugeordneten Abscheideelemente 16 kann von einem Ringkanal 15 zum anderen beliebig variieren. Beispielsweise kann der unterste Ringkanal 15 mit zwei, der darüberliegende Ringkanal 15 mit einem und der nächst höhere mit drei Abscheideelementen 16 verbunden sein.
Die in der Vorrichtung vorgesehenen Abscheideelemente 16 sind beispielsweise Zyklone, können aber auch Spiralen, Wendeln, Vliese oder Garne sein. In der Vorrichtung können beispielsweise nur Zyklone oder nur Spiralen oder Wendeln oder nur Vliese oder Garne vorgesehen sein. Es ist aber auch eine Kombination der genannten Abscheideelemente 16, beispielsweise Zyklone und Spiralen, möglich.
Der Durchmesser des Schließkörpers 11 ist geringfügig kleiner als der des Verteilerkanals 10, so daß eine Spielpassung vorliegt und der Schließkörper 11 im Verteilerkanal 10 beweglich geführt wird ohne verkanten zu können. Die Oberfläche des Schließkörpers 11 weist beispielsweise zahlreiche ringförmige Nuten in
Umfangsrichtung auf, damit eine Kontaktfläche zwischen Schließkörper 11 und Verteilerkanal 10 und somit die Reibung möglichst klein ist. An beiden Enden des Schließkörpers 11 sind am Umfang Fasen angeordnet, um ein Verkanten zu vermeiden. Die dem Dichtsitz 12 zugewandte Stirnseite des Schließkörpers 11 weist zur strömungsgünstigen Gestaltung beispielsweise eine kegelförmige Spitze 35 auf. Der Schließkörper 11 hat somit einen Zylinderbereich 57 und einen Kegelbereich 58. Eine dem Dichtsitz 12 zugewandte unterste Kante des Zylinderbereichs 57 wird als eine Steuerkante 59 bezeichnet. Die Mantelfläche der kegelförmigen Spitze 35 ist beispielsweise nach innen gewölbt. Auf der dem Dichtsitz 12 abgewandten Stirnseite des Schließkörpers 11 ist beispielsweise eine zentrische Ausnehmung 36 vorgesehen, um das Gewicht des Schließkörpers 11 zu verringern. Der Schließkörper 11 kann mit seinem Umfang abhängig von seiner axialen Lage im Verteilerkanal 10 die Öffnungen 30 zu einem Ringkanal 15 oder zu mehreren Ringkanälen 15 teilweise oder vollständig überdecken.
Stromab des in Strömungsrichtung gesehen letzten Ringkanals 15 mündet der Verteilerkanal 10 in einen Blindkanal 17, der an seinem Ende mittels eines flanschartigen Deckels 18 geschlossen ist. Der Verteilerkanal 10 und der Blindkanal 17 liegen auf einer gemeinsamen geraden Achse 21. Der
Querschnitt von dem Verteilerkanal 10 und dem Blindkanal 17 ist gleich groß. Der flanschartige Deckel 18 weist beispielsweise einen Zylinderabsatz 22 auf, der zentrisch auf der dem Verteilerkanal 10 zugewandten Seite angeordnet ist und in den Blindkanal 17 eingreift.
Der Schließkörper 11 kann sich mit seinem dem Blindkanal 17 zugewandten Ende bis zu einer dem Blindkanal 17 zugewandten Stirnseite des Zylinderabsatzes 22 bewegen. Die Stirnseite bildet somit einen Anschlag 23. Die Länge des Blindkanals 17 ist so ausgelegt, daß der Schließkörper 11 so weit in den Blindkanal 17 eintauchen kann, daß alle Öffnungen 30 zu den Ringkanälen 15 vollständig geöffnet sind. Am Ende des Blindkanals 17 ist an einer Kanalwandung 24 des Blindkanals 17 eine Schulter 25 komplementär zum flanschartigen Deckel 18 vorgesehen. Der flanschartige Deckel 18 wird beispielsweise mit Schrauben an die Schulter 25 des Gehäuses 1 geflanscht, kann aber auch geklebt, geschweißt oder geclipst werden. In der dem Blindkanal 17 zugewandten Stirnseite des Deckels 18 ist nahe und außerhalb des Zylinderabsatzes 22 eine ringförmige Dichtungsnut 28 angeordnet, in der beispielsweise ein Dichtring zur Abdichtung der Vorrichtung gegenüber der Umgebung vorgesehen ist. Es kann aber auch alternativ eine Dichtungsnut 28 am Umfang des Zylinderabsatzes 22 vorgesehen sein. Die Abscheideelemente 16 sind beispielsweise konzentrisch um den Verteilerkanal 10 herum (Fig.2) und in einer Drehrichtung um den Verteilerkanal 10 wendeiförmig aufsteigend angeordnet. Die Abscheideelemente 16 sind somit axial bezüglich der Achse 21 zueinander verschoben angeordnet. Die Vorrichtung weist mindestens zwei, beispielsweise fünf Abscheideelemente 16 auf.
Das unterste Abscheideelement 16 ist über den zugehörigen Verbindungskanal 32 mit dem untersten Ringkanal 15 verbunden. Das axial bezüglich der Achse 21 nächst darüber folgende Abscheideelement 16 ist mit dem Ringkanal 15 oberhalb des untersten Ringkanals 15 verbunden. In aufsteigender Reihenfolge wird auf diese Weise allen Abscheideelementen 16 ein Ringkanal 15 zugeordnet.
Die Zyklone 16 weisen jeweils eine Symmetrieachse 26 auf, die parallel zur Achse 21 des Verteilerkanals 10 verläuft.
Das Blowby-Gas aus dem Kurbelgehäuse strömt mit einem durch den Differenzdruck zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine vorbestimmten Volumenstrom über den Eingangsanschluß 2 der Vorrichtung in den • Eingangskanal 5 und gelangt bei vom Dichtsitz 12 abgehobenem Schließkörper 11 in den Verteilerkanal 10. Die Gasströmung verteilt sich von dem zentralen Verteilerkanal 10 aus auf zumindest ein Abscheideelement 16 oder einen Teil der parallel geschalteten Abscheideelemente 16.
Der Schließkörper 11 hebt ab einem Mindestdruck in dem Kurbelgehäuse von dem Dichtsitz 12 ab und bewegt sich in Richtung Anschlag 23. Es stellt sich eine axiale Position des Schließkörpers 11 entsprechend einem Kräftegleichgewicht aus der nach unten in Richtung Dichtsitz 12 gerichteten Gewichtskraft des Schließkörpers 11 und der nach oben entgegen der Gewichtskraft gerichteten und von dem Gasstrom auf den Schließkörper ausgeübten Strömungskraft ein. Erfolgt keine Strömung, sind die Strömungskräfte gleich null und der Schließkörper fällt aufgrund seines Gewichts nach unten auf den Dichtsitz 12. Durch Auswahl eines bestimmten Gewichts des Schließkörpers 11 wird der Mindestdruck im Kurbelgehäuse eingestellt, ab dem der Schließkörper 11 von dem Dichtsitz 12 abhebt. Der Schließkörper 11 wirkt wie ein Schwimmer.
Die Ringkanäle 15, die sich zwischen Dichtsitz 12 und der Steuerkante 59 des Schließkörpers 11 befinden und deren Öffnungen 30 jetzt nicht mehr vollständig von der Umfangsfläche des Schließkörpers 11 verschlossen sind, können von dem Blowby-Gas in Richtung Abscheideelemente 16 durchströmt werden.
Durch einen kleinen Spalt zwischen dem Verteilerkanal 10 und dem Schließkörper 11 kann eine Leckage auftreten, so daß auch Gas in kleinen Mengen in Ringkanäle 15 oberhalb der Steuerkante 59 gelangt.
Der Schließkörper 11 steuert auf diese Weise die Anzahl der durchströmten Abscheideelemente 16. Steigt der Druck im Kurbelgehäuse und damit der Gasstrom an, bewegt sich der Schließkörper 11 entsprechend einem Kräftegleichgewicht weiter nach oben in Richtung Anschlag 23, so daß die Öffnungen 30 von bisher geschlossenen Ringkanälen 15 geöffnet und weitere Abscheideelemente 16 durchströmt werden. Sinkt der Volumenstrom, bewegt sich der
Schließkörper 11 entsprechend dem Kräftegleichgewicht wieder nach unten in Richtung Dichtsitz 12, so daß die Öffnungen 30 von bisher geöffneten Ringkanälen 15 geschlossen und Abscheideelemente 16 nicht mehr durchströmt werden. Die Änderung der Anzahl der durchströmten Abscheideelemente 16 erfolgt in sogenannten Stufen 71. Mit jeder Stufe 71 werden weitere Abscheideelemente 16 zu- oder abgeschaltet. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Stufe 71 einem Ringkanal 15.
Die Anzahl der durchströmten Abscheideelemente 16 wird somit laufend an den sich zeitlich ändernden Gasstrom angepaßt. Durch die Steuerung der Anzahl der durchströmten Abscheideelemente 16 können die Abscheideelemente 16 gegenüber dem Stand der Technik näher am optimalen Betriebspunkt arbeiten und haben eine deutlich bessere Abscheideleistung als wenn alle Abscheideelemente 16 unabhängig vom Volumenstrom gleichmäßig durchströmt würden.
Das Gas gelangt über die offenen Ringkanäle 15 in die Verbindungskanäle 32, in denen die Strömung beschleunigt wird. Von dort strömt das Gas tangential in die Abscheideelemente 16.
Die Zyklone bestehen in bekannter Weise aus einem oberen Zylinderabschnitt 50 und einem unteren Kegelabschnitt 51, der in einen zylindrischen Flüssigkeitsablauf 39 übergeht. Der Zylinderabschnitt 50 weist auf der dem Kegelabschnitt 51 abgewandten Seite eine über den Umfang verlaufende Schulter 52 auf. Ein Deckel 53 verschließt den offenen Zylinderabschnitt 50 auf der der Schulter 52 zugewandten Seite. Der Deckel 53 liegt an der Schulter 52 an. An dem Deckel 53 ist ein Tauchkanal 37 zentrisch angeordnet. Der Tauchkanal 37 durchdringt den Deckel 53, reicht mit einem Teil seiner Länge in einen Innenraum 54 des Zyklons 16 hinein und übergreift den Deckel 52 mit einem anderen Teil seiner Länge in der vom Zyklon 16 abgewandten Richtung. In den Abscheideelementen 16, beispielsweise in den Zyklonen, erfolgt in bekannter Weise die Abscheidung der Flüssigkeit aus dem Gasstrom. Der Verbindungskanal 32 mündet tangential in den Zylinderabschnitt 50 des Zyklons. Die Strömung in dem Zyklon wird durch die tangentiale
Einströmung in Rotation versetzt und strömt als ein Außenwirbel wendeiförmig an einer Zyklonwandung 38 entlang in Richtung Flüssigkeitsablauf 39. Nahe dem Flüssigkeitsablauf 39 ändert die Strömung ihre Richtung und steigt als ein Innenwirbel im Zentrum des Außenwirbels in Richtung Deckel 53 auf und verläßt den Zyklon 16 über den Tauchkanal 37. Die Strömung wird bei der Rotation in Richtung Flüssigkeitsablauf 39 zunehmend beschleunigt, so daß in dem Gas enthaltene Flüssigkeit der Strömung schließlich nicht mehr folgen kann und aufgrund der
Fliehkraft der Flüssigkeit auf die Zyklonwandung 38 trifft. Die auf diese Weise abgeschiedene Flüssigkeit läuft als Tropfen oder Flüssigkeitsfilm an der Zyklonwandung 38 entlang nach unten ab. Die Zyklone 16 weisen an ihrem unteren Ende jeweils einen Flüssigkeitsablauf 39 auf.
Die in der Vorrichtung vorgesehenen Abscheideelemente 16, beispielsweise die Zyklone, können eine unterschiedliche Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann das letzte und das vorletzte Abscheideelement 16 größer sein als die davor angeordneten Abscheideelemente 16. Die Abscheideelemente 16 müssen somit nicht alle gleich groß sein.
Jeder Flüssigkeitsablauf 39 ist mittels einer Ablaufleitung 42 mit einem Flüssigkeitssammler 43 verbunden, in dem die in den Zyklonen 16 abgeschiedene Flüssigkeit gesammelt wird. Die Ablaufleitung 42 ist beispielsweise ein Rohr aus Kunststoff, kann aber auch ein flexibler Schlauch sein. Der Flüssigkeitssammler 43 weist an seiner Unterseite an der tiefsten Stelle den Flüssigkeitsauslaß 4 auf, der zumindest mittelbar mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist und durch den die gesammelte Flüssigkeit in das Kurbelgehäuse zurückgeleitet wird.
Das von der Flüssigkeit gereinigte Gas strömt jeweils über den Tauchkanal 37 und einen Abströmkanal 45 in einen Sammelraum 46. Der Abströmkanal 45 ist beispielsweise ein Rohr aus Kunststoff, kann aber auch ein flexibler Schlauch sein. Der Sammelraum 46 weist beispielsweise an seiner Oberseite 49 einen Gasauslaß 3 auf, über den das Gas zumindest mittelbar dem Ansaugrohr zugeführt wird.
Zyklone müssen bezüglich ihrer Symmetrieachse 26 aufrecht in Richtung der Schwerkraft eingebaut sein, um deren Funktion zu gewährleisten.
Werden beispielsweise Vliese oder Garne als
Abseheideelerne te 16 eingesetzt und erfindungsgemäß mehrere
Vliese oder Garne parallel geschaltet, vergrößern sich die Intervalle, in denen die Vliese oder Garne ausgetauscht werden müssen, da gegenüber dem Stand der Technik mehr Filterfläche zur Verfügung steht. Der Austausch der Vliese oder Garne ist beispielsweise notwendig, da sich die Vliese oder Garne mit der Zeit zusetzen und der Druckverlust unzulässig ansteigt. Wenn bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung die Vliese oder Garne der ersten Stufe 71 zunehmend verstopfen, baut sich ein höherer Strömungsdruck vor der nächst höheren Stufe 71 auf, so daß diese Stufe 71 öffnet und durchströmt wird. Ist diese schließlich auch verstopft, öffnet die nächst folgende Stufe 71. Sind schließlich die Vliese oder Garne aller Stufen 71 verstopft, kann beispielsweise ein Überdruckventil vorgesehen sein, das den Eingangskanal 5 direkt mit dem Gasauslaß 3 verbindet, so daß das Gas über einen Bypass unter Umgehung der Abscheideelemente 16 direkt in den Gasauslaß 3 strömen kann. Die Vorrichtung besteht beispielsweise aus Kunststoff und ist durch Spritzguß hergestellt.
Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Ansicht der Vorrichtung entlang der Linie II-II in Fig.l.
Jeder Verbindungskanal 32 verengt sich vom Ringkanal 15 ausgehend in Richtung Abscheideelement 16, um die Strömung zu beschleunigen. Die Verbindungskanäle 32 münden tangential in die Abscheideelemente 16.
Fig.3 zeigt eine weitere Ansicht der Vorrichtung nach Fig.l,
Fig.4 zeigt im Schnitt eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels .
Bei der Vorrichtung nach Fig.4 sind die gegenüber der Vorrichtung nach Fig.l bis Fig.3 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .
Die Vorrichtung nach Fig.4 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig.l darin, daß mehrere Schließkörper 11 übereinander und axial bezüglich der Achse 21 beabstandet in einem Verteilerkanal 10 vorgesehen sind.
Der Eingangskanal 5 mündet in einen topfförmigen Teilabschnitt 65 des Verteilerkanals 10. Der Querschnitt des topfförmigen Teilabschnitt 65 vergrößert sich gegenüber dem Eingangskanal 5 sprunghaft. In einem Boden 67 des topfförmigen Teilabschnitts 65 ist eine Mündungsöffnung 68 des Eingangskanals 5 in den Verteilerkanal 10 angeordnet. Die Mündungsöffnung 68 hat einen kreisförmigen Querschnitt, dessen Mittelpunkt auf der Achse 21 liegt. Der Schließkörper 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet. Der kugelförmige Schließkörper 11 liegt im geschlossenen Zustand des Verteilerkanals 10 auf der Mündungsöffnung 68, wobei eine Kante der Mündungsöffnung 68, auf der der Schließkörper 11 zu liegen kommt, den Dichtsitz 12 bildet.
Die Schließkörper 11 sind beweglich gelagert zwischen dem Dichtsitz 12 und dem Anschlag 23. Der Anschlag 23 wird gebildet durch beispielsweise zwei dreieckförmige Platten 63, die an der Wandung 14 des Verteilerkanals 10 oberhalb des Schließkörpers 11 angeordnet sind und radial bezüglich der Achse 21 nach innen zeigen. Aufgrund eines Schnitts durch die Vorrichtung ist jeweils nur eine Platte 63 dargestellt. Der Schließkörper 11 wird jeweils von beispielsweise vier T-förmigen Führungsstegen 64 (Fig.5) geführt, die am Boden 67 angeordnet sind und sich diametral gegenüberliegen. Die Führungsstege 64 können aber auch als zylindrische Stifte ausgebildet sein.
Die Schließkörper 11 bilden zusammen mit den zugehörigen Dichtsitzen 12 das Verteilerventil 13.
Nach dem topfförmigen Teilabschnitt 65 verengt sich der Verteilerkanal 10 in einem kegelförmigen Teilabschnitt 66. Der topfförmige Teilabschnitt 65 ist mittels
Verbindungskanälen 32 mit Abscheideelementen 16 verbunden. Der topfförmige Teilabschnitt 65 und der kegelförmige Teilabschnitt 66 bilden zusammen mit dem kugelförmigen Schließkörper 11 und den zugehörigen Abseheideelernenten 16 eine Stufe 71. In dem Verteilerkanal 10 sind mehrere Stufen 71 unmittelbar hintereinander angeordnet, so daß sich jeweils nach einem kegelförmigen Teilabschnitt 66 ein weiterer topfförmiger Teilabschnitt 65 mit einem weiteren Dichtsitz 12 anschließt. Die Stufen 71 sind zentrisch auf der Achse 21 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise, wie in Fig.5 gezeigt ist, jeder Stufe 71 zwei Abscheideelemente 16 zugeordnet. Zu jedem Abscheideelement 16 verläuft vom jeweiligen topfförmigen Teilabschnitt 65 ausgehend ein Verbindungskanal 32. Somit gehen von jeder Stufe 71 des Verteilerkanals 10 beispielsweise zwei Verbindungskanäle 32 aus .
Der unterste Schließkörper 11 ist besonders leicht, beispielsweise hohl ausgeführt. Dadurch hebt der Schließkörper 11 der ersten Stufe 71 schon bei geringem Überdruck im Kurbelgehäuse, also beispielsweise unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine, von dem Dichtsitz 12 ab.
Hebt der Schließkörper 11 der ersten Stufe 71 von seinem Dichtsitz 12 ab, kann das Gas im Verteilerkanal 10 am Schließkörper 11 vorbei und anschließend über die zwei Verbindungskanäle 32 zu den Abscheideelementen 16 der ersten Stufe 71 strömen. Ist der Volumenstrom ausreichend groß, staut sich die Strömung im kegelförmigen Teilabschnitt 66 und hebt auch den Schließkörper 11 der darüberliegenden Stufe 71 an, so daß auch die Abscheideelemente 16 dieser Stufe durchströmt werden können. Auf diese Weise heben dem
Gasstrom angepaßt entsprechend viele Schließkörper 11 ab, so daß sich die Anzahl der parallel geschalteten Abscheideelemente 16 abhängig vom Gasstrom verändert.
Der Querschnitt der Dichtsitze 12 und der Durchmesser der kugelförmigen Schließkörper 11 nimmt von der ersten Stufe 71 ausgehend in Richtung letzter Stufe 71 ab.
Fig.5 zeigt im Schnitt entlang der Linie V-V eine weitere Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Fig.4. Fig.6 zeigt im Schnitt eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels .
Bei der Vorrichtung nach Fig.6 sind die gegenüber der Vorrichtung nach Fig.l bis Fig.5 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .
Die Vorrichtung nach Fig.6 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig.l darin, daß der Schließkörper 11 klappenförmig ausgebildet und drehbar gelagert ist.
Das Gehäuse 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus einem topfförmigen Mittelteil 72 mit einem Eingangsanschluß 2, einem topfförmigen Flüssigkeitssammler 43, der unterhalb vom topfförmigen Mittelteil 72 angeordnet ist, einem topfförmigen Sammelraum 46, der oberhalb vom topfförmigen Mittelteil 72 angeordnet ist, und einem Innenteil 73, der in das topfförmige Mittelteil 72 eingesetzt ist.
Das topfförmige Mittelteil 72 weist einen ersten Boden 74 und einen zylindrischen Abschnitt 75 auf. An dem zylindrischen Abschnitt 75 ist an einem Ende ein erster Flansch 78, an dem anderen, dem ersten Boden 74 zugewandten Ende ein zweiter Flansch 79 am Außenumfang umlaufend ausgebildet. An dem dem ersten Boden 74 zugewandten Ende des zylindrischen Abschnitts 75 ist der topfförmige Flüssigkeitssammler 43 angeordnet. Der topfförmige Flüssigkeitssammler 43 mit einem zweiten Boden 80 weist an seinem Außenumfang an einem dem zweiten Boden 80 abgewandten Ende einen dritten Flansch 81 auf, der mit dem zweiten Flansch 79 zusammenwirkt. Die Flanschverbindung zwischen dem zweiten Flansch 79 des topfförmigen Mittelteils 72 und dem dritten Flansch 81 des Flüssigkeitssammlers 43 ist beispielsweise durch Verschweißen, Schrauben oder Kleben zusammengefügt .
In dem ersten Boden 74 im radialen Bereich des dritten Flansches 81 ist beispielsweise eine Dichtnut 82 zur
Abdichtung des Gehäuses 1 gegenüber der Umgebung angeordnet. Der topfförmige Sammelraum 46 weist an seinem äußeren Umfang umlaufend einen vierten Flansch 83 auf, der mit dem ersten Flansch des topfförmigen Mittelteils 72 zusammenwirkt. Die Flanschverbindung zwischen dem ersten Flansch 78 des topfförmigen Mittelteils 72 und dem vierten Flansch 83 des Sammelraums 46 ist beispielsweise durch Verschweißen, Schrauben oder Kleben zusammengefügt.
In dem ersten Flansch 78 und dem vierten Flansch 83 auf der der Innenplatte 84 zugewandten Seite ist jeweils auch eine Dichtnut 82 zur Abdichtung der Vorrichtung gegenüber der Umgebung angeordnet.
Ein Innenraum 85 des topfförmigen Mittelteils 72 weist den Verteilerkanal 10 und die Abscheideelemente 16 auf, wobei der Verteilerkanal 10 und die Abscheideelemente 16 an einer Innenplatte 84 angeordnet sind, die zwischen dem ersten Flansch 78 und dem vierten Flansch 83 eingespannt ist. Die Innenplatte 84 hat einen Durchmesser, der etwa gleich groß ist wie der Durchmesser des ersten Flansches 78.
Am Kegelabschnitt 51 ist am Außenumfang konzentrisch ein zylindrischer Aufnahmestutzen 117 angeordnet, der bis an das dem ersten Boden 74 zugewandte Ende des Kegelabschnitts 51 reicht. Der Aufnahmestutzen 117 wirkt mit einer zylindrischen Aufnahme 118 zusammen, die am ersten Boden 74 angeordnet ist und in die der Aufnahmestutzen 117 des Zyklons dichtend eingreift. Im ersten Boden 74 ist jeweils innerhalb der zylindrischen Aufnahme 118 eine Ablauföffnung 119 vorgesehen. Über die Ablauföffnung 119 ist der Flüssigkeitsablauf 39 mit dem Flüssigkeitssammler 43 verbunden .
Der Verteilerkanal 10, die Abscheideelemente 16 und die Innenplatte 84 bilden zusammen das Innenteil 73. Der Verteilerkanal 10 ist an der Innenplatte 84 zentrisch zur Achse 21 angeordnet und die Abscheideelemente 16 konzentrisch um den Verteilerkanal 10 herum. Der Verteilerkanal 10 und die Abscheideelemente 16 sind von einer Oberseite 96 der Innenplatte 84 ausgehend in Richtung Innenraum 73 des topfförmigen Mittelteils 72 verlaufend angeordnet. Der Verteilerkanal 10 und die Abscheideelemente 16 sind zur Oberseite 96 hin offen. Ein Verschlußdeckel 97 ist an der Oberseite 96 vorgesehen und verschließt den
Verteilerkanal 10 und die Abscheideelemente 16 von oben her. An dem Verschlußdeckel 97 sind die Tauchkanäle 37 der Abscheideelemente 16 angeordnet, die den Verschlußdeckel 97 durchdringen und ihn sowohl in Richtung Sammelraum 46 als auch in Richtung Innenraum 85 übergreifen. Der
Verschlußdeckel 97 ist an seinem Außenumfang in einem ringförmig umlaufenden Absatz 98 des topfförmigen Sammelraum 46 eingefaßt und dadurch axial und radial fixiert.
Der Eingangsanschluß 2 ist an dem äußeren Umfang des zylindrischen Mittelteils 72 beispielsweise als Stutzen angebracht und mündet in den Innenraum 85 des topfförmigen Mittelteils 72. In dem Innenraum 85 ist das Innenteil 73 mit dem Verteilerkanal 10 und den Abscheideelementen 16 untergebracht. Die Innenplatte 84 des Innenteils 72 trennt den Innenraum 85 von dem Sammelraum 46.
In der Innenplatte 84 ist eine topfförmige Ausnehmung 88 mit einem dritten Boden 90 ausgebildet. In dem Boden 90 ist im Bereich der Achse 21 ein Lager 89 als eine weitere zylindrische Vertiefung vorgesehen. Im Lager 89 ist ein Lagerstift 92 mit einer wendeiförmigen Drehfeder 91 angeordnet. Der Lagerstift 92 übergreift das Lager 89 und reicht mit seiner Länge bis in die topfförmige Ausnehmung 88. Die topfförmige Ausnehmung 88 vertieft sich stetig vom Lager 89 ausgehend radial nach außen.
Mittels des Lagerstiftes 92 ist eine Klappe als Schließkörper 11 drehbar gelagert. Der Schließkörper 11 hat ein Zylinderabschnitt 103, der auf den Lagerstift 92 aufgesteckt ist und mit seiner Unterseite am dritten Boden 90 anliegt. An dem Zylinderabschnitt 103 sind zwei Flügel 102,106 vorgesehen, die diametral gegenüberliegend jeweils vom Zylinderabschnitt 103 ausgehend in entgegengesetzte Richtung radial nach außen zeigen. Die Flügel 102,106 greifen vom Zylinderabschnitt 103 bis an den Innendurchmesser des Verteilerkanals 10 heran.
Fig.7 zeigt im Schnitt entlang der Linie VII-VII eine weitere Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Fig.6.
Fig.7 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Verteilerkanal 10 und den um den Verteilerkanal 10 angeordneten Abscheideelementen 16. Der Verteilerkanal 10 ist durch zwei Trennwände 95,99 in einen ersten Abschnitt 100 und einen zweiten Abschnitt 101 geteilt. Die erste Trennwand 95 verläuft vom Innenumfang des Verteilerkanals 10 ausgehend radial nach innen bis an den Zylinder 103. Die zweite Trennwand 99 liegt der ersten Trennwand 95 diametral gegenüber und verläuft auch vom Innenumfang des Verteilerkanals 10 ausgehend radial nach innen bis an den Zylinder 103 heran. Das Gas strömt über den Eingangskanal 2 in den Innenraum 85, außen um die Abscheideelemente 16 herum und über beispielsweise zwei im dritten Boden 90 angeordnete Öffnungen 104,105 in den Verteilerkanal 10. Die erste Öffnung 104 mündet in den ersten Abschnitt 100 und die zweite Öffnung 105 in den zweiten Abschnitt 101 des Verteilerkanals. Die erste Öffnung 104 und die zweite Öffnung 105 sind beispielsweise dreieckig ausgeführt, können aber auch kreisförmig, oval oder vieleckig sein. Die erste Öffnung 104 befindet sich zwischen der ersten
Trennwand 95 und dem ersten Flügel 102, die zweite Öffnung 105 befindet sich zwischen der zweiten Trennwand 99 und dem zweiten Flügel 106. Die Fläche zwischen der ersten Trennwand 95 und dem ersten Flügel 102 und zwischen der zweiten Trennwand 99 und dem zweiten Flügel 106 bildet jeweils ein Kreissegment 109. Der Winkel zwischen der ersten Trennwand 95 und dem ersten Flügel 102 und zwischen der zweiten Trennwand 99 und dem zweiten Flügel 106 wird als Schaltwinkel 110 bezeichnet.
Der Schließkörper 11 kann sich zwischen zwei Endlagen bewegen. In der den Dichtsitz 12 bildenden Ausgangsposition berührt der erste Flügel 102 die zweite Trennwand 95, in der Endposition berührt der zweite Flügel 106 die erste Trennwand 99. Der Schließkörper 11 und der Dichtsitz 12 bilden das Verteilerventil 13.
Der erste Flügel 102 hat am Umfang zum Verteilerkanal 10 hin auf der der ersten Trennwand 95 zugewandten Seite eine erste Steuerkante 59.1, der zweite Flügel 106 hat am Umfang zum Verteilerkanal 10 hin auf der der zweiten Trennwand 99 zugewandten Seite eine zweite Steuerkante 59.2. Die Verbindungskanäle 32 sind beispielsweise gleichmäßig über den Umfang des Verteilerkanals 10 verteilt und verlaufen vom Umfang des Verteilerkanals 10 ausgehend tangential zu den Abscheideelementen 16.
Die Verbindungskanäle 32, die sich entweder zwischen der ersten Steuerkante 59.1 und der ersten Trennwand 95 oder der zweiten Steuerkante 59.2 und der zweiten Trennwand 99 befinden, können von dem Blowby-Gas von den Öffnungen 104,105 ausgehend in Richtung Abscheideelemente 16 durchströmt werden. Der Schließkörper 11 steuert auf diese Weise die Anzahl der durchströmten Abscheideelemente 16. Steigt der Volumenstrom an, bewegt sich der Schließkörper 11 entsprechend einem Kräftegleichgewicht in Richtung zunehmendem Schaltwinkel 110, so daß weitere Verbindungskanäle 32 geöffnet und weitere Abscheideelemente 16 durchströmt werden. Sinkt der Volumenstrom, bewegt sich der Schließkörper 11 entsprechend einem Kräftegleichgewicht in Richtung abnehmendem Schaltwinkel 110, so daß Verbindungskanäle 32 wieder geschlossen und Abscheideelemente 16 nicht mehr durchströmt werden.
Das Gas wirkt mit seinem Druck auf die Flügel 102,106 und versucht gegen eine Kraft der Drehfeder 91, den Schließkörper 11 entgegen dem Uhrzeigersinn drehend zu bewegen.
Fig.8 zeigt im Schnitt eine Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels .
Bei der Vorrichtung nach Fig.8 sind die gegenüber der Vorrichtung nach Fig.l bis Fig.7 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .
Die Vorrichtung nach Fig.8 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig.l darin, daß der Schließkörper 11 in einem horizontalen Verteilerkanal 10 vorgesehen ist. Der Schließkörper 11 kann daher nicht als Schwimmer wirken, da die Gewichtskraft des Schließkörpers 11 nicht entgegen der Strömungskraft wirkt. Anstatt der Gewichtskraft wird die Federkraft einer Druckfeder 113 verwendet, um den
Schließkörper 11 entgegen der Strömungskraft in Richtung Dichtsitz 12 zu bewegen. Am Kräftegleichgewicht sind daher die vom Gas auf den Schließkörper 11 ausgeübte Strömungskraft und die von der Druckfeder 113 wirkende Federkraft beteiligt.
Der Schließkörper 11 und der Dichtsitz 12 bilden das Verteilerventil 13.
Am Verteilerkanal 10 sind im Gegensatz zu Fig.l keine Ringkanäle 15 angeordnet. Stattdessen verlaufen vom Verteilerkanal 10 aus Verbindungskanäle 32 zu den Abscheideelementen 16. Die Verbindungskanäle 32 haben beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt (Fig.9) und münden jeweils tangential in den Zylinderabschnitt 50 der Abscheideelemente 16. Es sind mehrere Verbindungskanäle 32 stromab des Dichtsitzes 12 und in axialer Richtung hintereinander, jeweils getrennt voneinander durch eine Kanalwand 114, am Verteilerkanal 10 vorgesehen. Die Anzahl der Verbindungskanäle 32 ist beliebig. Die Verbindungskanäle 32 und die Abscheideelemente 16 sind beispielsweise auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten des Verteilerkanals 10 angeordnet. Die Verbindungskanäle 32 verlaufen beispielsweise geradlinig und quer zur Achse 21. Die Verbindungskanäle 32 sind beispielsweise auf den sich diametral gegenüberliegenden Seiten versetzt zueinander angeordnet.
Der Blindkanal 17 weist beispielsweise über den Umfang verteilt in der Richtung der Achse 21 verlaufende Nuten 115 auf. Die Nuten 115 verringern die Berührungsfläche und damit die Reibung zwischen dem Verteilerkanal 10 und dem Schließkörper 11. Außerdem nehmen die Nuten 115 Öl auf, das sich am Umfang des Blindkanals 17 sammelt.
Der Schließkörper 11 ist beispielsweise zylindrisch mit der Ausnehmung 36 ausgeführt. Statt des einen zylindrischen Schließkörpers 11 sind auch mehrere klappenförmige Schließkörper 11 möglich.
Die Oberfläche des Schließkörpers 11 ist beispielsweise glatt.
In die Ausnehmung 36 ist das eine Ende der Druckfeder 113, am vom Dichtsitz 12 abgewandten Ende des Blindkanals 17 das andere Ende der Druckfeder 113 gelagert.
Die Abscheideelemente 16 sind beispielsweise ovalförmig am Verteilerkanal 10 angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine bestehend aus einem Gehäuse mit Abscheideelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Verteilerventil (13) hat, das durch zumindest einen mit einem Dichtsitz (12) zusammenwirkenden Schließkörper (11) in einem Verteilerkanal (10) beweglich gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom durch das Verteilerventil (13) in Abhängigkeit von der Menge des Gasstroms zu einem oder mehreren Abscheideelementen (16) leitbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schließkörper (11) selbsttätig aufgrund eines Kräftegleichgewichts aus einer von dem Gasstrom auf den Schließkörper (11) wirkenden Strömungskraft und einer von dem Gewicht des Schließkörpers (11) ausgehenden Gewichtskraft und/oder einer von einer Feder (91, 113) ausgeübten Federkraft verstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (11) zylindrisch, kugelförmig, kegelförmig oder klappenförmig ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (11) eine lineare Bewegung ausführt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (11) eine drehende Bewegung ausführt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (16) Spiralen, Wendeln, Zyklone, Vliese oder Garne sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (16) zumindest teilweise eine unterschiedliche Geometrie aufweisen können.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanal (10) zumindest mittelbar über Verbindungskanäle (32) mit den Abscheideelementen (16) verbunden ist.
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