WO1998022200A2 - Vorrichtung zur flüssigkeitsrückführung in gasströmen - Google Patents

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WO1998022200A2
WO1998022200A2 PCT/EP1997/005702 EP9705702W WO9822200A2 WO 1998022200 A2 WO1998022200 A2 WO 1998022200A2 EP 9705702 W EP9705702 W EP 9705702W WO 9822200 A2 WO9822200 A2 WO 9822200A2
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liquid
oil
liquid collecting
inlet
collecting element
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Inventor
Volker Greif
Stefan Kochert
Klaus Mössinger
Bernhard Spaeth
Original Assignee
Filterwerk Mann + Hummel Gmbh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for liquid recirculation in gas streams.
  • Such devices are known from DE GM 84 34 233. If you want to reduce the size of such devices or increase the liquid separation rate, it is disadvantageous that the liquid column required for operation, which increases with the separation rate, is an obstacle to this. Another disadvantage is that such a device only works reliably in its intended installation position to the satisfaction. As soon as the installation position changes, e.g. B. when used in the field or at sea or in any other way, the liquid separation no longer works one hundred percent.
  • the object is achieved in that the device is provided with a housing having an inlet, a liquid separating element communicating with the inlet on the raw gas side and a liquid collecting element comprising a liquid outlet, a liquid return element and a liquid separating valve having an air outlet, the liquid separating valve communicating with the liquid separating element , wherein the liquid collecting element communicates with the liquid separating element by means of a liquid collecting element inlet, the liquid collecting element having at least two liquid collecting chambers, one liquid collecting chamber communicating with the liquid separating element by means of liquid collecting element inlet and another liquid collecting chamber communicating with the liquid return element by means of a liquid drain.
  • connection between the liquid collecting element inlet and the liquid outlet is made gas-tight, in that the higher liquid column, which is otherwise necessary to generate a higher back pressure, is not necessary to achieve higher separation rates. So smaller dimensions are possible and the reliable operation of the device is no longer dependent on the installation position of the device, which guarantees safe operation.
  • liquid collecting chambers are rotatably mounted. It can thus be achieved that the process of collecting and draining the liquid can be spatially separated from one another. Back-mixing between gas and liquid is then no longer possible after the collected liquid has been removed from the collecting zone.
  • the liquid collecting element has three or more liquid collecting chambers.
  • z. B. three chambers is possible on the one hand, different liquid storage containers, such as to supply a reservoir in the cylinder head of an internal combustion engine and the oil pan of the internal combustion engine directly and independently of one another with refluxing oil.
  • the wall thickness between the chambers can be made significantly thinner, so that weight savings are the result.
  • the liquid collecting element is designed as a gas-tight lock and / or that the connection between the liquid collecting chambers is made gas-tight, so that in any case there is no direct connection between the liquid collecting element inlet and the liquid drain of the liquid collecting element, the walls of the Liquid collecting chambers are designed as flow barriers. The consequence of this is that the actual liquid separation takes place independently of the differential pressure.
  • the gas-tight design also prevents the occurrence of so-called short-circuit gas flows that would otherwise occur, e.g. in an internal combustion engine with a high oil load, the crankcase would escape.
  • the liquid collecting element has a spherical shape.
  • the ball has the most optimal conditions with regard to the ratio of the external dimensions to the volume, so that compact dimensions and a low weight can be achieved with a liquid collecting element designed as a ball.
  • the ball is rotationally symmetrical, so that an arrangement of the liquid collecting chambers around one of the axes of rotation of the ball enables simple displacement of the liquid collecting chambers by means of a rotation about this axis.
  • the liquid collecting element has a cylindrical shape.
  • the cylinder points as a geometrical figure optimal conditions with regard to the ratio of the external dimensions to the volume taking into account simple manufacturing possibilities, so that compact dimensions and a low weight can be achieved with a liquid collecting element designed as a cylinder, with low manufacturing costs at the same time.
  • the cylinder is rotationally symmetrical, so that an arrangement of the liquid collecting chambers around the axis of rotation of the cylinder enables simple displacement of the liquid collecting chambers by means of a rotation about this axis.
  • An additional advantageous development of the invention provides that the liquid separating element can be replaced. This makes it possible, if the liquid separating element has reached its age, to replace it with a new one.
  • Another aspect is the adaptation of the liquid separating element to the age of the internal combustion engine in which the element is used, in particular taking into account the flow resistance of the liquid separating element which changes due to possible deposits and its influence on the liquid separating rate.
  • the device for liquid return in a rafting machine is used to deoil the crankcase gases.
  • the residual oil content in the crankcase gas can be reduced with the device according to the invention with comparable dimensions to up to 10 percent of the previously known residual oil content. It is also conceivable to use the device to detect gas flows from oil-water mixtures or other, e.g. to free up liquids that occur as droplets.
  • liquid return element communicates by means of the cylinder head or directly with the oil reservoir of the internal combustion engine. In this way, it is possible to supply the oil to be returned to the oil reservoir (s) in the internal combustion engine independently of one another or together.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the oil collecting element from FIG. 3
  • FIG. 5 shows a plan view of the oil collecting element from FIG. 3
  • the oil return device consists of inlet 1, which allows the crankcase gases 11 to enter the housing 2 of the device.
  • the crankcase gases which flow around the oil collecting element 4 on their way to the oil separating element 3, cannot bypass the oil separating element 3 as a so-called raw gas due to the gastight design of the oil collecting element 4 on the short circuit path through the element.
  • the oil separating element 3 and the oil collecting element 4 are also connected to one another by means of a gas-tight snap closure 30.
  • the crankcase gases on the raw gas side can only get into the oil collecting chamber 9 which emits oil via the oil drain 5, but which is separated in a gas-tight manner from its adjacent, oil-absorbing chamber 9. After the crankcase gas the oil separating element 3, which with oil separating materials such. B.
  • Three-chamber drum housing 32 acting adhesive force acts. If the moment caused by the oil in the chamber 9 is greater than the adhesive force. the three-chamber drum rotates in such a way that the oil-containing chamber 9 moves towards the oil drain 5 about the axis of rotation 23 of the oil collecting element 4. This rotation reverses the function of the chambers 9.
  • the oil-containing chamber returns its oil load via oil drain 5 to the oil return element 10 to the internal combustion engine.
  • the oil return element 10 corresponds to the interior of the crankcase 12 the returned oil goes counter to the crankcase gas flow 11 into the crankcase 12 and further into the oil pan, not shown here.
  • the oil separating valve arranged above the oil separating element 3 consists of an oil separating valve cover 13, an oil separating valve diaphragm plate 14, the oil separating valve membrane 15 fastened thereon and the oil separating valve spring 16 defining the opening pressure of the valve.
  • FIG. 1 shows how, because it can be dismantled, the multi-part housing of the entire device is inserted into the crankcase 12 by means of a housing seal 17, which seals the crankcase gas flow from the environment.
  • a snap connection 19 is provided between the oil separator 3 and the housing.
  • the main difference between the embodiment of FIG. 1 and the variant shown in FIG. 2 is the cylindrical design of the oil separating element 3.
  • This cylindrical oil separating element 3 is also interchangeable. It has the advantage that it can be easily extended in its axial extent if the throughput of the crankcase gases is increased.
  • the oil separating element 3 is fastened in a sealing manner in the housing by means of the oil separating element cover seal 29 attached to it.
  • the oil separator element cover 26 has an oil separator element clean gas outlet 27.
  • the clean gas flow of the crankcase gases reaches the oil separating valve 6 via the oil separating element clean gas outlet 27 and the clean gas flow guide 28.
  • the separated oil reaches the oil collecting element inlet 25 via the oil separating element bottom 24 and the oil separating element outlet 25 contained therein attached.
  • the embodiment shown in FIG. 3 differs essentially from the variant shown in FIG. 2 in the area of the oil collecting element 4.
  • a movable suction sleeve 21 is attached, the task of which is to prevent the passage of short-circuit gases. Due to its mobility on the one hand and the prevailing pressure gradient on the other hand, this movable suction sleeve adapts optimally to the cylindrical shape of the oil collecting element 4.
  • the oil collecting element 4 has a stop 22 which does not permit a three hundred sixty degree rotation of the oil collecting element about the axis of rotation 23 of the oil collecting element 4 and thus ensures rapid emptying, since this is only possible in one direction.
  • the sleeve guide 33 receiving the movable suction sleeve 21 is located directly below the oil separating element 3, which is not shown in this figure Oil returns to the internal combustion engine.
  • the oil separated from the oil separating element 3 reaches the oil collecting chamber 9 via the oil collecting element inlet 8 after it has passed through the movable suction sleeve 21.
  • the axis of rotation 23 of the three-chamber drum 31 is mounted in the housing 2 with so little friction that the rotational movement of the three-chamber drum is initiated solely on the basis of the oil entering the oil collecting chamber 9.
  • a three-chamber drum housing 32 is constructed around the three-chamber drum 31, as shown in FIGS. 1 and 2, so that no short-circuit gases can pass through in this way.
  • the top view of the oil collecting element from FIG. 3, which is shown in FIG. 5, comprises housing 2, which surrounds the oil collecting element 4.
  • the oil collecting element 4, which is designed as a three-chamber drum 31, is mounted in the housing 2 by means of the axis of rotation 23. You can also see the snap lock 30 integrated in the housing 2 in this illustration.
  • the positioning of the oil collecting element inlet 8 of the oil collecting element 4 under the opening of the movable sleeve 21, which rests guided in the sleeve guide 33 on the oil collecting element 4, is shown. This movable suction sleeve prevents the passage of short-circuit gases by sealingly resting on the oil collecting element 4.

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Abstract

Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur differenzdruckunabhängigen Flüssigkeitsrückführung in Gasströmen mit einem einen Einlaß (1) aufweisenden Gehäuse (2), einem mit dem Einlaß (1) rohgasseitig kommunizierenden Flüssigkeitabscheideelement (3) und einem einen Flüssigkeitablaß (5) umfassenden Flüssigkeitauffangelement (4), wenigstens einem Flüssigkeitrückführelement (10) und einem einen Luftauslaß (7) aufweisenden Flüssigkeitabscheideventil (6), wobei das Flüssigkeitabscheideventil (6) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) reingasseitig kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement (4) mittels eines Flüssigkeitauffangelementeinlasses (8) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement (4) wenigstens zwei Flüssigkeitauffangkammern (9) aufweist, wobei eine Flüssigkeitauffangkammer (9) mittels Flüssigkeitauffangelementeinlaß (8) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) kommuniziert und eine andere Flüssigkeitauffangkammer (9) mittels Flüssigkeitablaß (5) mit dem Flüssigkeitrückführelement (10) kommuniziert.

Description

Vorrichtung zur Flüssigkeitsrückführung in Gasströmen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Flüssigkeitsrückführung in Gasströmen. Derartige Vorrichtungen sind bekannt aus dem DE GM 84 34 233. Will man solche Vorrichtungen in ihren Abmessungen verkleinern oder die Flüssigkeitsabscheiderate erhöhen, so ist daran nachteilig, daß die zum Betrieb notwendige Flüssigkeitssäule, die mit der Abscheiderate wächst, dem hindernd im Wege steht. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß eine derartige Vorrichtung nur zuverlässig in ihrer dafür vorgesehenen Einbauposition zur Zufriedenheit arbeitet. Sobald sich die Einbaulage verändert, z. B. bei einem Einsatz im Gelände oder auf See oder in anderer Weise, so funktioniert die Flüssigkeitsabscheidung nicht mehr hundertprozentig.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein sicherer und zuverlässiger Betrieb bei kompakten Abmessungen der Vorrichtung möglich ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mit einem einen Einlaß aufweisenden Gehäuse, einem mit dem Einlaß rohgasseitig kommunizierenden Flüssigkeitabscheideelement und einem einen Flüssigkeitablaß umfassenden Flüssigkeitauffangelement, einem Flüssigkeitrückführelement und einem einen Luftauslaß aufweisenden Flüssigkeitabscheideventil versehen ist, wobei das Flüssigkeitabscheideventil mit dem Flüssigkeitabscheideelement reingasseitig kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement mittels eines Flüssigkeitauffangelementeinlaß mit dem Flüssigkeitabscheideelement kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement wenigstens zwei Flüssigkeitauffangkammern aufweist, wobei eine Flüssigkeitauffangkammer mittels Flüssigkeitauffangelementeinlaß mit dem Flüssigkeitabscheideelement kommuniziert und eine andere Flüssigkeitauffangkammer mittels Flüssigkeitablaß mit dem Flüssigkeitrückführelement kommuniziert.
Der Vorteil besteht, dadurch, daß die Verbindung zwischen Flüssigkeitsauffangelementeinlaß und Flüssigkeitsablaß gasdicht ausgeführt ist, darin, daß zur Realisierung höherer Abscheideraten die sonst zur Erzeugung eines höheren Gegendruckes notwendige höhere Flüssigkeitssäule nicht nötig ist. Somit sind kleinere Abmessungen möglich und der zuverlässige Betrieb der Vorrichtung ist nicht mehr von der Einbaulage der Vorrichtung abhängig, was einen sicheren Betrieb garantiert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Flüssigkeitauffangkammern drehbar gelagert sind. Somit kann erreicht werden, daß der Vorgang des Flüssigkeitauffangens und der des Flüssigkeitablassens räumlich voneinander trennbar sind. Rückvermischungen zwischen Gas und Flüssigkeit sind dann, nachdem die gesammelte Flüssigkeit aus der Auffangzone weggeführt wurde, nicht mehr möglich.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitauffangelement drei oder mehr Flüssigkeitauffangkammern aufweist. Durch die Verwendung von z. B. drei Kammern ist zum einen möglich, verschiedene Flüssigkeitvorratsbehältnisse, wie z.B. ein Vorratsbehältnis im Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine und die Ölwanne der Verbrennungskraftmaschine, direkt und unabhängig voneinander mit rückfließendem Öl zu versorgen. Ebenfalls kann man bei mehr als zwei Kammern die Wandstärke zwischen den Kammern deutlich dünnwandiger gestalten, so daß eine Gewichteinsparung die Folge ist.
Eine zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitauffangelement als gasdichte Schleuse ausgeführt ist und/oder, daß die Verbindung zwischen den Flüssigkeitauffangkammern gasdicht ausgeführt ist, so daß auf jeden Fall keine direkte Verbindung zwischen Flüssigkeitauffangelementeinlaß und Flüssigkeitablaß des Flüssigkeitauffangelements besteht, die Wände der Flüssigkeitauffangkammern sind als Strömungssperren ausgeführt. Dies hat zur Folge, daß die eigentliche Flüssigkeitabscheidung differenzdruckunabhängig erfolgt. Die gasdichte Ausführung verhindert ebenfalls das Auftreten sogenannter Kurzschluß gasströme, die ansonsten, z.B. bei einer Verbrennungskraftmaschine, mit hoher Ölfracht deren Kurbelgehäuse entweichen würden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitauffangelement Kugelform aufweist. Die Kugel weist als geometrische Figur die optimalsten Voraussetzungen bezüglich des Verhältnisses der äußeren Abmessungen zum Rauminhalt auf, so daß mit einem als Kugel ausgebildeten Flüssigkeitauffangelement kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht erreichbar sind. Des weiteren ist die Kugel rotationssymmetrisch, so daß eine Anordnung der Flüssigkeitauffangkammern um eine der Drehachsen der Kugel ein einfaches Verschieben der Flüssigkeitauffangkammern mittels einer Drehung um diese Achse ermöglicht.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitauffangelement Zylinderform aufweist. Der Zylinder weist als geometrische Figur optimale Voraussetzungen bezüglich des Verhältnisses der äußeren Abmessungen zum Rauminhalt unter Berücksichtigung einfacher Herstellungsmöglichkeiten auf, so daß mit einem als Zylinder ausgebildeten Flüssigkeitauffangelement kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht erreichbar sind, bei gleichzeitig geringen Herstellkosten. Des weiteren ist der Zylinder rotationssymmetrisch, so daß eine Anordnung der Flüssigkeitauffangkammern um die Drehachse des Zylinders ein einfaches Verschieben der Flüssigkeitauffangkammern mittels einer Drehung um diese Achse ermöglicht.
Eine zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitabscheideelement auswechselbar ist. Dadurch wird es möglich, falls das Flüssigkeitabscheideelement sein Lebensalter erreicht hat dieses durch ein neues zu ersetzen. Ein weiterer Aspekt ist die Anpassung des Flüssigkeitabscheideelementes an den Lebensalterzustand der Verbrennungskraftmaschine, in der das Element eingesetzt wird, insbesondere unter Berücksichtigung des sich durch mögliche Ablagerungen verändernden Stömungswiderstandes des Flüssigkeitabscheideelementes und dessen Einfluß auf die Flüssigkeitabscheiderate.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Vorrichtung zur Flüssigkeitrückführung in einer Verbrennungsl raftmaschine zum Entölen der Kurbelgehäusegase zum Einsatz kommt. Im Vergleich zu bekannten Systemen ist eine Reduzierung des Restölgehaltes im Kurbelgehäusegas mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei vergleichbaren Abmessungen auf bis zu 10 Prozent des bisher bekannten Restölgehaltes möglich. Ebenfalls ist der Einsatz der Vorrichtung denkbar, um Gasströme von Öl- Wasser-Gemischen oder anderen, z.B. als Tröpfchenfracht vorkommenden Flüssigkeiten zu befreien.
Eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Flüssigkeitrückführelement mittels des Zylinderkopfes oder direkt mit dem Ölvorratsbehälter der Verbrennungskraftmaschine kommuniziert. Auf diese Weise wird es möglich, dem oder den Ölvorratsbehältnissen in der Verbrennungskraftmaschine unabhängig voneinander oder gemeinsam das rückzuführende Öl wieder zuzuführen..
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, das den konkreten Anwendungsfall der Kurbelgehäusegasentölung einer Verbrennungskraftmaschine und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen darstellt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und die Bezugszeichenliste näher beschrieben. Es stellen dar:
Figur 1 , einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit konischem Ölabscheider Figur 2, einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit zylindrischem Ölabscheider
Figur 3, einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit Anschlag am Ölauffangelement
Figur 4, einen Längsschnitt durch das Ölauffangelement aus Figur 3
Figur 5, eine Draufsicht auf das Ölauffangelement aus Figur 3
Die Ölrückführungsvorrichtung besteht aus Einlaß 1 , der im Gehäuse 2 der Vorrichtung die Kurbelgehäusegase 11 ins Innere einläßt. Die Kurbelgehäusegase, die auf ihrem Weg zum Ölabscheideelement 3 das Ölauffangelement 4 umströmen, können als sogenanntes Rohgas aufgrund der gasdichten Ausführung des Olauffangelementes 4 nicht auf dem Kurzschlußweg durch das Element hindurch das Ölabscheideelement 3 umgehen. Auch sind das Ölabscheideelement 3 und das Ölauffangelement 4 mittels einem gasdichten Schnappverschluß 30 miteinander verbunden. Die rohgasseitigen Kurbelgehäusegase können lediglich in die über den Ölablaß 5 Öl abgebende Ölauffangkammer 9 gelangen, die aber gasdicht von ihrer benachbarten, ölaufhehmenden Kammer 9 getrennt ist. Nachdem das Kurbelgehäusegas das Ölabscheideelement 3, das mit ölabscheidenden Materialien, wie z. B. Drahtgeflecht, Kunststoffsieben oder Vlieslagen versehen ist, passiert, muß es an der Reingasströmungsführung vorbei, die als Strömungsumlenkung fungiert. Zur geeigneten Ölabscheidung herrscht am Ölabscheideelement 3 eine Druckdifferenz zwischen Rein- und Rohgasseite. Das Kurbelgehäusereingas entweicht anschließend über das Olabscheideventil 6 hin zu Luftauslaß 7, von welchem es z. B. zum hier nicht dargestellten Luftansaugtrakt der hier ebenfalls nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine strömt. Das aus dem Kurbelgehäusegas abgeschiedene Öl sucht seinen Weg der Schwerkraft folgend über den Ölauffangelementeinlaß 8 in die Ölauffanggkammer 9 im Ölauffangelement 4, welches unterhalb des Olabscheideelements 3 angeordnet ist. Die Ölauffangkammern 9 sind in Figur 1 als Dreikammertrommel 31 angeordnet. Wenn nun in die zur Aufnahme von Öl angeordnete Ölauffangkammer 9 Öl aus dem Ölabscheideelement 3 gelangt, so wird ein Drehmoment erzeugt, welches gegen die zwischen Dreikammertrommel 31 und
Dreikammertrommelgehäuse 32 wirkende Adhäsionskraft wirkt. Wenn das durch das vom Öl in der Kammer 9 verursachte Moment größer als die Adhäsionkraft ist. so dreht sich die Dreikammertrommel in der Weise, daß die Öl enthaltende Kammer 9 sich hin zum Ölablaß 5, um die Drehachse 23 von Ölauffangelement 4 bewegt. Durch diese Drehung erfolgt eine Funktionsumkehr der Kammern 9. Die Öl enthaltende Kammer gibt ihre Ölfracht über Ölablaß 5 an das Ölrückführelement 10 an die Verbrennungskraftmaschine zurück. Im Falle von Figur 1 entspricht das Ölrückführelement 10 dem Inneren von Kurbelgehäuse 12. Wobei das rückgeführte Öl entgegen dem Kurbelgehäusegasstrom 11 ins Kurbelgehäuse 12 und weiter in die hier nicht dargestellte Ölwanne gelangt.
Das über dem Ölabscheideelement 3 angeordnete Olabscheideventil besteht aus einem Olabscheideventildeckel 13, einem Olabscheideventilmembranteller 14, der darauf befestigten Ölabscheideventilmembran 15 und der den Öff ungsdruck des Ventils definierenden Ölabscheideventil-Feder 16. Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Olabscheideventildeckel 13 mittels des Ölabscheideventildeckel-Schnappverschlusses 20 mit dem Ölabscheideelement 3 lösbar aber gasdicht verbunden. In Figur 1 ist dargestellt, wie das, weil zerlegbar, mehrteilige Gehäuse der gesamten Vorrichtung im Kurbelgehäuse 12 mittels Gehäusedichtung 17, die den Kurbelgehäusegasstrom gegen die Umgebung abdichtet, eingesteckt ist. Zur leichteren Demontage des Gehäuses, insbesondere aber um z. B. das Ölabscheidelement 3 auszuwechseln, ist eine Schnappverbindung 19 zwischen Ölabscheider 3 und dem Gehäuse vorgesehen.
Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform der Figur 1 und der in Figur 2 dargestellten Variante besteht in der zylindrischen Ausgestaltung des Ölabscheideelementes 3. Dieses zylindrische Ölabscheideelement 3 ist ebenfalls auswechselbar. Es hat den Vorteil, daß es bei einer Erhöhung des Durchsatzes der Kurbelgehäusegase ohne weiteres in seiner axialen Erstreckung verlängert werden kann. Zur Vermeidung von Kurzschlußgasen direkt zum Olabscheideventil 6 ist das Ölabscheideelement 3 mittels der daran befestigten Ölabscheideelementdeckeldichtung 29 im Gehäuse dichtend befestigt. Der Ölabscheideelementdeckel 26 weist einen Ölabscheideelementreingasauslaß 27 auf. Über den Ölabscheideelementreingasauslaß 27 und die Reingasströmungsführung 28 gelangt der Reingasstrom der Kurbelgehäusegase zum Olabscheideventil 6. Das abgeschiedene Öl gelangt über Ölabscheideelementboden 24 und den darin enthaltenen Ölabscheideelementauslaß 25 zum Ölauffangelementeinlaß 8. Im Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 ist das Ölrückführelement unterhalb der Ölablaßöff ung 5 des Ölrückführelements 4 befestigt.
Die in Figur 3 dargestellt Ausfuhrungsform unterscheidet sich im wesentlichen von der in Figur 2 gezeigten Variante im Bereich des Olauffangelementes 4. Zwischen dem Ölauffangelement 3 und dem Ölauffangelement 4 ist eine bewegliche Ansaughülse 21 angebracht, deren Aufgabe es ist, das Durchtreten von Kurzschlußgasen zu verhindern. Durch ihre Beweglichkeit einerseits und den herrschenden Druckgradienten andererseits paßt sich diese bewegliche Ansaughülse optimal an die zylindrische Form des Olauffangelementes 4 an. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 weist das Ölauffangelement 4 einen Anschlag 22 auf, der eine dreihundertsechzig Grad Drehung des Olauffangelementes um die Drehachse 23 des Olauffangelementes 4 nicht zuläßt und so für ein schnelles Entleeren sorgt, da dies nur in eine Richtung möglich ist. Bei dem in Figur 4 dargestellten Längsschnitt durch das Ölauffangelement 4 aus Figur 3 befindet sich direkt unterhalb des in dieser Figur nicht dargestellten Olabscheideelementes 3 die die bewegliche Ansaughülse 21 aufnehmende Hülsenführung 33. Das Gehäuse 2 beherbergt das Ölauffangelement 4, welches über seinen Ölablaß 5 das abgeschiedene Öl wieder an die Verbrennungskraftmaschine zurückgibt. Das vom Ölabscheideelement 3 abgeschiedene Öl gelangt über den Ölauffangelementeinlaß 8 in die Ölauffangkammer 9, nachdem sie die bewegliche Ansaughülse 21 passiert hat. Die Drehachse 23 der Dreikammertrommel 31 ist im Gehäuse 2 so reibungsarm gelagert, daß die Rotationsbewegung der Dreikammertrommel allein aufgrund des durch das in der Ölauffangkammer 9 gelangende Öl initiiert wird. Um die differenzdruckunabhängige Abscheidung zu garantieren, wird um die Dreikammertrommel 31, wie in Figur 1 und 2 gezeigt, ein Dreikammertrommelgehäuse 32 ausgeführt, so daß auf diese Weise keine Kurzschlußgase durchtreten können.
Die Draufsicht auf das Ölauffangelement aus Figur 3, welches in Figur 5 dargestellt wird, umfaßt Gehäuse 2, welches das Ölauffangelement 4 umgibt. Das Ölauffangelement 4, das als Dreikammertrommel 31 ausgeführt ist, ist mittel der Drehachse 23 im Gehäuse 2 gelagert. Ebenfalls kann man in dieser Darstellung den im Gehäuse 2 integrierten Schnapp Verschluß 30 sehen. Die Positionierung des Ölauffangelementeinlaß 8 des Olauffangelementes 4 unter der Öffnung der beweglichen Hülse 21, die in der Hülsenführung 33 beweglich geführt auf dem Ölauffangelement 4 aufliegt, wird dargestellt. Diese bewegliche Ansaughülse verhindert das Durchtreten von Kurzschlußgasen, in dem sie die dichtend auf dem Ölauffangelement 4 aufliegt.
Bezugszeichenliste
Einlaß 1
Gehäuse 2
Ölabscheideelement 3
Ölauffangelement 4
Ölablaß 5
Olabscheideventil 6
Luftauslaß 7
Ölauffangelementeinlaß 8
Ölauffanggkammer 9
Ölrückführelement 10
Kurbelgehäusegasstrom 11
Kurbelgehäuse 12
Olabscheideventildeckel 13
Olabscheideventilmembranteller 14
Ölabscheideventilmembran 15
Ölabscheideventil-Feder 16
Gehäusedichtung 17
Schnappverbindung 19
Ölabscheideventildeckel-Schnappverschluß 20 bewegliche Ansaughülse 21
Anschlag 22
Drehachse 23
Ölabscheideelementboden 24
Ölabscheideelementauslaß 25
Ölabscheidelementdeckel 26
Ölabscheideelementreingasauslaß 27
Reingasströmungsführung 28
Ölabscheideelementdeckeldichtung 29
Schnappverschluß 30
Dreikammertrommel 31
Dreikammertrommelgehäuse 32
Hülsenführung 33

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur differenzdruckunabhängigen Flüssigkeitrückführung in Gasströmen mit einem einen Einlaß (1) aufweisenden Gehäuse (2), einem mit dem Einlaß (1) rohgassei tig kommunizierenden Flüssigkeitabscheideelement (3) und einem einen Flüssigkeitablaß (5) umfassenden Flüssigkeitauffangelement (4), wenigstens einem Flüssigkeitrückführelement (10) und einem einen Luftauslaß (7) aufweisenden Flüssigkeitabscheideventil (6), wobei das Flüssigkeitabscheideventil (6) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) reingasseitig kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement (4) mittels eines Flüssigkeitauffangelementeinlaß (8) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) kommuniziert, wobei das Flüssigkeitauffangelement (4) wenigstens zwei Flüssigkeitauffangkammern (9) aufweist, wobei eine Flüssigkeitauffangkammer (9) mittels Flüssigkeitauffangelementeinlaß (8) mit dem Flüssigkeitabscheideelement (3) kommuniziert und eine andere Flüssigkeitauffangkammer (9) mittels Flüssigkeitablaß (5) mit dem Flüssigkeitrückführelement (10) kommuniziert
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitauffangkammern (9) verschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitauffangelement (4) drei oder mehr Flüssigkeitauffangkammern (9) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der Vorrichtung vom Flüssigkeitauffangelementeinlaß (8) bis zum Flüssigkeitablaß (5) Strömungssperren aufweist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitauffangelement (4) Kugelform aufweist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitauffangelement (8) Kegelform aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitauffangelement (8) Zylinderform aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitabscheideelement auswechselbar ist.
9. Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche zum Entölen der Kurbelgehäusegase zum Einsatz kommt.
10. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitrückführelement (10) mittels des Zylinderkopfes oder direkt mit dem Flüssigkeitvorratsbehälter der Verbrennungskraftmaschine kommuniziert.
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