Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP 0 433 152 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die Filterleistung des Elektrofilters erheblich beeinträchtigt, während die Sprühe- lektrode gereinigt wird. Der Reinigungskörper ist dabei über na- hezu die gesamte Länge der Sprühelektrode verfahrbar. Um Betriebsstörungen auszuschließen, wird daher vorgeschlagen, mehrere Elektrofilter gleichzeitig zu betreiben und jeweils nur bei einem der mehreren Elektrofilter eine Reinigung der Sprühe- lektrode vorzunehmen. Auf diese Weise ist die Gesamtfilterlei- stung in einem vergleichsweise geringen Ausmaß durch die Reinigung beeinträchtigt. Dabei werden der erhebliche Platzbe- darf und die höheren Herstellungskosten einer derartigen An- ordnung mehrerer Elektrofilter in Kauf genommen.

Aus derselben Druckschrift ist ein gattungsgemäßer Elektrofilter bekannt, bei dem die oben genannten Probleme auftreten. Zu- dem weist die als Draht ausgebildete Sprühelektrode eine ver- gleichsweise große Länge auf. Sie ist dementsprechend emp- findlich gegen Schwingungen. Dies beeinträchtigt die Wahl der möglichen Einsatzgebiete. Der gattungsgemäße Elektrofilter ist zur Entstaubung von Gasen vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsge- mäßen Elektrofilter dahingehend zu verbessern, daß dieser ro- bust ist, preiswert herstellbar ist und eine hohe, gleichbleibende Filterleistung ermöglicht, sowie ein Verfahren anzugeben, wel- ches eine zuverlässige Reinigung der Sprühelektrode ohne Be- einträchtigungen der Filterleistung sicherstellt.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch einen Elektrofilter mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelost.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran- sprüchen entnehmbar.

Gemäß der Erfindung ist also anstelle des schwingungs- empfindlichen, drahtförmigen Bauteils eine zweistufige Ausge- staltung der Sprühelektrode vorgesehen. Dabei weist eine erste Stufe einen vergleichsweise geringen Durchmesser und ein freies Ende auf. An dieser ersten Stufe, insbesondere an dem freien Ende, wird die Korona erzeugt. Diese erste Stufe kann vergleichsweise kurz ausgebildet sein. Die demgegenüber län- gere zweite Stufe mit größerem Durchmesser dient lediglich zur Aufrechterhaltung des elektrischen Feldes, so daß die zunächst ionisierten Partikel zuverlässig an der Niederschlagselektrode abgeschieden werden können.

Eine regetmäßige Reinigung ist insbesondere in der Koronazo- ne der Sprühelektrode erforderlich, da sich dort mit der Zeit fest

anhaftende Ablagerungen bilden, auch wenn prinzipiell nicht Feststoffe ausgefiltert werden sollen, sondern beispielsweise öi- haltige Aerosole, wie beispielsweise Ent ! üftungsgase des Kur- belgehäuses bei einem Verbrennungsmotor, gefiltert werden sollen.

Die zweistufige Ausgestaltung der Sprühetektrode macht diese nicht nur robust und schwingungsunempfindlich, sondern be- wirkt auch aufgrund der unterschiedlichen Feldliniendichte, daß die Feststoffe sich nahezu ausschließlich an der ersten Stufe anlagern. Die Reinigung kann also auf diesen Bereich ver- gleichsweise kleiner Baulänge beschränkt werden. Daher reicht ein entsprechend kurzhubiger Antrieb des Reinigungskörpers aus, der mit konstruktiv einfachen und preiswerten Mitteln be- wirkt werden kann.

Zudem kann die Energie, um den Reinigungskörper an der Sprühelektrode entlang zu führen, vorteilhaft ausschließlich von motoreigenen Energieen zur Verfügung gestellt werden, so daß zusätzliche Antriebselemente-z. B. in Form elektrischer Antrie- be-entfallen können, die kostenträchtig sind und aufgrund der Hitze-und Vibrationseinwirkungen störungsanfällig sein können.

Z. B. kann ein fluid-oder gasgefüllter Ausdehnungskörper vor- gesehen sein, der thermisch mit dem Motor verbunden ist und der sich durch den Betrieb des Motors erwärmt, wobei das an- schließende Abkühlen des Motors während dessen Stillstand eine rückwärts gerichtete Bewegung des Ausdehnungskörpers und des damit verbundenen Reinigungskörpers bewirkt, wobei während dieser Bewegung die Reinigung der Sprühelektrode erfolgt.

Auch können motorseitig aufgebaute Über-oder Unterdrücke, beispielsweise von Gasen oder Öt, dazu genutzt werden, eine Membran zu bewegen, die den Reinigungskörper in eine Aus- gangsstellung bewegt, so daß bei anschließendem Motorstill-

stand, wenn der Über-oder Unterdruck nicht mehr aufrechter- halten wird, die rückwärts gerichtete Bewegung des Reinigungs- körpers stattfindet.

Diese Rückwärtsbewegung kann durch die Volumenverringe- rung des Ausdehnungsfluids bewirkt werden oder durch die Federkraft der Membran oder einer zusätzlichen Feder, wobei während des Motorbetriebes der Reinigungskörper gegen die Wirkung der Feder in einer Stellung gehalten wird, in der er der Sprühelektrode nicht anliegt, so daß eine optimale Abscheide- leistung des Elektrofilters bei laufendem Motor sichergestellt ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, den Reinigungskörper und die mit ihm verbundenen beweglichen Bauteile als Feder-Masse- System auszugestalten, so daß bei bestimmten Vibrationen des Motors eine Resonanzfrequenz dieses Feder-Masse-Systems erreicht wird, die eine Schwingung des Reinigungskörpers be- wirkt, so daß dieser seine Reinigungsbewegung entlang der er- sten Stufe der Sprühelektrode ausführt.

Besonders einfach und funktionssicher kann die Reinigung der ersten Stufe sichergestellt werden, wenn deren Querschnitt über ihre Baulänge gleich bleibt und eine gleichmäßige Anlage des Reinigungskörpers während seiner Bewegung ermöglicht. Zu diesem Zweck weist diese erste Stufe vorteilhaft eine konstante Querschnittskontur auf, so daß stets eine gute Anlage des Rei- nigungskörpers an dieser ersten Stufe sichergestellt werden kann. Dabei ist jeweils in Abhängigkeit von dem gewählten Her- stellungsverfahren der Sprühelektrode eine nicht vollkommen identische Querschnittskonstanz über die gesamte Länge der ersten Stufe erreichbar. So kann beispielsweise beim Gießen der Elektroden eine gewisse Formschräge notwendig sein, um die Entnahme des gegossenen Elektrodenkörpers aus der Gießform zu erleichtern.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine regelmäßige Reinigung ohne eine aufwendige Sensorik oder eine zusätzlich

erforderliche Zeitmeßeinrichtung zu erzielen, indem stets bei bestimmten Betriebszuständen des Motors der Reinigungskör- per entlang der Sprühelektrode verfahren wird. Besipielsweise kann ein derartiger Reinigungszyklus bei einem Motorstillstand ausgelöst werden. Selbst bei verhältnismäßig langen Betriebs- zeiten, wie sie beispielsweise bei gewerblich genutzten Fahr- zeugen wie LKWs, Bussen oder Taxis auftreten können, wird auf diese Weise eine regelmäßige, ausreichend häufige Reini- gung der Sprühelektrode sichergestellt, um gleichbleibend gute Filtereigenschaften des Elektrofilters zu gewährleisten.

Die gleichbleibend hohe Filterleistung wird durch diese regel- mäßige Reinigung erreicht und kann darüberhinaus dadurch unterstützt werden, daß während des Motorbetriebs der Reini- gungskörper grundsätzlich nicht entlang der Sprühelektrode verfahren wird und dementsprechend die Sprühelektrode in ihrer Leistung nicht beeinträchtigt wird.

So kann vorgesehen sein, lediglich zu Beginn des Motorbetriebs den Reinigungskörper mit der motoreigenen Energie in eine Ausgangs-oder Ruhestellung zu verfahren, in der er im Abstand zu der die Korona ausbildenden Spitze der Sprühelektrode steht und aus der er bei Motorstillstand die Reinigung der Sprühelek- trode beginnt.

Aber auch wenn die Reinigung-z. B. vibrationsabhängig-wäh- rend des Motorbetriebs erfolgt, ist eine Beeinträchtigung der Filterleistung vergleichsweise gering, da aufgrund der kurzen Baulänge der ersten Stufe der Sprühelektrode der vom Reini- gungskörper zurückzulegende Weg sehr kurz ist und die Reini- gung in dementsprechend kurzer Zeit erfolgt. Weitere Elektrofil- ter vorzusehen, die abwechselnd gereinigt werden, und die damit verbunden Nachteile in Kauf zu nehmen, ist daher nicht erforderlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich- nung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Kurbefgehäuseenttüftung eines Verbrennungsmo- tors mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines mit ei- ner Reinigungsvorrichtung versehenen Elektrofilters, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer gegenüber Fig. 1 anderen Anordnung des Ausdehnungselementes sowie einer anderen Halterung des Reinigungskörpers, und Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem membranbe- tätigten Reinigungskörper und mit einer gegenüber den Fig. 1 und 2 anderen Elektrodenbauform.

In Fig. 1 ist eine Kurbe ! gehäuseent) üftung eines Verbrennungs- motors dargestellt, wobei die Enttüftungsgase durch einen Elek- trofilter 1 geleitet werden. Der Elektrofilter 1 weist eine Sprühe- lektrode 2 auf, während das die Sprühelektrode 2 umgebende Gehäuse als Niederschlagselektrode 3 dient.

Die Sprühelektrode 2 ist zweistufig ausgestaltet und weist eine frei endende erste Stufe 4 mit einem nahezu konstant zylindri- schem Querschnitt auf, die einen vergleichsweise geringen Durchmesser und eine kurze axiale Länge aufweist. An die erste Stufe 4 schließt sich eine zweite Stufe 5 an, die sich über ihre Länge geringfügig konisch erweitert, wobei die gesamte Sprüh- elektrode mit dem breiten Ende der zweiten Stufe 5 am Gehäu- se festgelegt und gehaltert ist.

Aufgrund des geringen Durchmessers ist die elektrische Feld- liniendichte im Bereich der ersten Stufe am größten. Dort bildet sich insbesondere an dem freien Ende eine Korona aus, die zur lonisierung der abzuscheidenden Partiel dient. Im weiteren Verlauf des Gasstromes werden diese ionisierten Partiel durch das elektrische Feld zwischen der Sprühelektrode 2 und der Niederschlagselektrode 3 geführt und an der Niederschlagselek-

trode 3 abgeschieden. Zur Aufrechterhaltung des elektrischen Feldes ist die Feldliniendichte, wie sie durch die zweite Stufe 5 erzeugt wird, ausreichend. Die zweistufige Ausgestaltung der Sprühelektrode 2 bewirkt eine sehr gute Schwingungsresistenz gegenüber den vom Verbrennungsmotor erzeugten Schwingun- gen.

Die erste Stufe 4 wird regelmäßig durch einen Reinigungskörper 6 gereinigt, der die erste Stufe 4 umgreift und als Abstreifer entiang dieser ersten Stufe 4 verfahrbar gelagert ist. Zu diesem Zweck ist der Reinigungskörper 6 an einem Arm 7 befestigt, der wiederum von einem Ausleger 8 einer beweglich gelagerten Hülse 9 getragen ist. Die Hülse 9 wird durch eine Druckfeder 10 in der Zeichnung nach oben gerichtet beaufschlagt, also in der in der Zeichnung dargestellten Stellung gehalten.

Sobald der Motor gestartet wird, wirkt dieser auf einen Ausdeh- nungskörper 11 ein, der beispielsweise mit dem Kühimittelkreis- lauf des Motors verbunden ist oder, wie in Fig. 1 dargestellt, der durch die im Kurbelgehäuse vorhandene Luft erwärmt wird, und bei dem die entstehende Motorwärme zu einer Ausdehnung einer Fiüssigkeit oder eines Gases in seinem Inneren führt. In- folgedessen verschiebt ein Stößel 12 des Ausdehnungskörpers 11 die Hülse 9 und damit den Ausleger 8 und den Arm 7 gegen die Wirkung der Druckfeder 10, so daß der Reinigungskörper 6 von der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 entfernt wird. In dieser Betriebsstellung des Motors befindet sich der Reini- gungskörper 6 im Abstand von der Sprühelektrode 2, so daß deren Funktion unbeeinträchtigt ist und optimale Abscheideer- gebnisse erzielt werden können.

Sobald der Motor still steht und die Motortemperatur zurückgeht, zieht sich das Fluid im Ausdehnungskörper 11 zusammen.

Wenn die Hülse 9 fest mit dem Stößel 12 verbunden ist, kann schon hierdurch die Rückbewegung des Reinigungskörpers 6 bewirkt werden. Im übrigen wird die Hülse 9 durch die Druckfe-

der 10 in ihre aus der Zeichnung ersichtliche Stellung zurückge- drückt. Dabei wird der Reinigungskörper 6 an der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung bewegt und streift dabei Verunreinigungen von der ersten Stufe 4 ab.

Das"Auffädeln"des Reinigungskörpers 6 auf die Sprühelektro- de 2 wird durch eine trichterförmige Führungsfläche am Reini- gungskörper 6 erleichtert. Insbesondere wenn abweichend von der beschriebenen Verfahrensweise die Reinigung während des Motorbetriebs erfolgt, können vibrationsbedingte Abweichungen von der optimalen Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander durch die trichterförmige Führungsfläche ausgeglichen werden.

Anstelle der geschilderten temperaturabhängigen Ausdehnung des Fluids im Ausdehnungskörper 11 kann in Abwandlung des Ausführungsbeispiels vorgesehen sein, den Ausdehnungskörper an eine Druckleitung des Motors anzuschließen. Beispielsweise kann durch den vom Motor aufgebauten Oldruck oder durch einen Unterdruck, z. B. beim Gaswegnehmen, eine erste Bewe- gung der Hülse 9 in der geschilderten Weise bewirkt werden, und die korrespondierende Rückbewegung bei Stillstand des Motors kann durch eine der Druckfeder 10 vergleichbare Feder bewirkt werden.

Funktionsgleiche Bauteile sind in den folgenden Ausführungs- beispielen mit denselben Bezugszeichen versehen wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wel- ches prinzipiell baugleich mit dem der Fig. 1 ist. Allerdings ver- läuft der Arm 7 in einem größeren radialen Abstand zur ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2. Selbst wenn der Reinigungskör- per 6 der Sprühelektrode 2 anliegt, wird auf diese Weise die Ausgestaltung einer Korona am freien Ende der ersten Stufe 4 kaum gestört, da der Arm 7 den entsprechend großen Abstand

aufweist. Der Ausleger 8 weist einen ersten Abschnitt 8a auf, der sich vom Reinigungskörper 6 im Verhältnis zur ersten Stufe 4 radial nach außen erstreckt und dadurch den Abstand des Armes 7 von der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 bestimmt.

Am unteren Ende des Armes 7 ist ein zweiter Abschnitt 8b des Auslegers 8 vorgesehen, um die Verbindung zum Ausdeh- nungskörper 11 zu schaffen.

Wenn sich während des Motorbetriebes der Ausdehnungskörper 11 ausdehnt, wird der Reinigungskörper 6 entlang der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 nach oben verschoben, entfernt sich also von dem freien Ende der ersten Stufe 4, so daß sich an diesem freien Ende die Korona nahezu ungestört ausbilden kann und damit die gewünschten Reinigungseigenschaften des Elektrofilters 1 sichergestellt sind. Wenn auf eine der bereits beschriebenen Weisen anschließend der Reinigungskörper 6 zurückbewegt wird, streift er die Verunreinigungen von der er- sten Stufe 4 ab, ohne sich vollständig von der ersten Stufe 4 zu entfernen, so daß das anschließende Auffädein zwischen der ersten Stufe 4 und dem Reinigungskörper 6 vermieden wird und Fehisteliungen erst gar nicht auftreten können.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 befindet sich der Ausdehnungskörper 11 näher am wärmeführenden Medium innerhalb des Motors als beim ersten Ausführungsbeispiel, so daß eine schnellere Erwärmung und damit ein schnelleres Aus- dehnen des Ausdehnungskörpers 11 gewährleistet ist. Auf diese Weise wird schnell sichergestellt, daß der Reinigungskörper 6 von der freien Spitze der ersten Stufe 4 entfernt wird und eine optimale Ausbildung der Korona und damit eine optimale Reini- gungswirkung des Elektrofiiters ermöglicht wird.

Weiterhin ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 vorge- sehen, daß insgesamt zwei Druckfedern 10a und 10b Verwen- dung finden, so daß das Gegenlager für die Feder 10a geringer belastet wird, da sich der Hub und die Kräfte auf zwei Federn

verteilen. Zudem werden die Verfahrzeiten des Reinigungskör- pers 6 kürzer, so daß dieser schnell in eine Endstellung ge- bracht wird, in der die Wirkung der Sprühelektrode möglichst wenig gestört wird und der Elektrofilter seine optimale Abschei- dewirkung hat.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches gegen- über den Beispielen der Fig. 1 und 2 nicht temperaturabhängig, sondern druckabhängig arbeitet : Eine Membran 14 ist an ihrem äußeren Umfang 15 festgelegt und in Fig. 3 mit durchgezogenen Linien in einer Reinigungsstellung dargestellt, in der der Reini- gungskörper 6 der frei endenden Spitze der erste Stufe 4 der Sprühelektrode 2 anliegt. Der Reinigungskörper 6 ist dabei als von einem Elastomer umgebener Zapfen ausgestaltet.

Gegenüber der Reinigungsstellung kann die Membran 14, wie mittels gestrichelter Linien dargestellt, in eine Freigabestellung bewegt werden, in der der Reinigungskörper 6 von dem freien Ende der ersten Stufe 4 entfernt ist und die freie Ausbildung einer Korona an diesem freien Ende ermöglicht.

Die Membran 14 ist Teil einer Druckdose 16, die über eine Boh- rung 17 mit dem umgebenden Druck, beispielsweise At- mosphärendruck, in Verbindung steht.

Abhängig von den Druckverhältnissen zwischen dem äußeren Umgebungsdruck, der über die Bohrung 17 das Innere der Druckdose 16 beaufschlagt und dem innerhalb der Kurbelge- häuseenttüftung herrschenden Druck, der durch das Innere des Elektrofilters 1 auf die Membran 14 einwirkt, wird die Membran 14 gegen ihre Eigenelastizität verformt und zwischen der Frei- gabestellung und der Reinigungsstellung hin-und herbewegt. Je nach gewünschter Reinigungswirkung kann die Druckdose ab- weichend von dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel an andere Druckverhältnisse angeschlossen werden, indem bei- spielsweise die Bohrung 17 mit anderen Druckbereichen inner-

halb des gesamten Motors verbunden wird oder indem die Druckdose 16 nicht innerhalb des Druckraumes der Kurbelge- häuseentiüftung angeordnet ist, sondern in einem anderen Druckraum. Dann wäre jedoch eine zusätzliche Druckregel- membran für das Kurbelgehäuse erforderlich.

Eine Kombination mehrerer der genannten Ausführungsbeispie- le ist möglich, z. B. indem an einer Membran einerseits ein Über- druck und andererseits ein Unterdruck angelegt wird, um be- sonders hohe Federkräfte zu überwinden oder besonders lange Wege des Reinigungskörpers zu ermöglichen.