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Patent Searching and Data


Title:
OIL SEPARATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/059466
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an oil separator, in particular for application in a crankcase breather for an internal combustion engine, with a filter disc (1), fitted to a driven shaft (2). Gases from the crankcase pas through the filter disc (1). Oil and soot particles adhering to the filter disc (1) are spun off the turning filter disc (1).

Inventors:
KELLER ERHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000149
Publication Date:
August 01, 2002
Filing Date:
January 18, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SENERTEC (DE)
KELLER ERHARD (DE)
International Classes:
F01M13/04; (IPC1-7): F01M13/04
Foreign References:
US4755103A1988-07-05
EP0987053A12000-03-22
US4049401A1977-09-20
US4714139A1987-12-22
US3708957A1973-01-09
DE4330912A11995-03-16
DE19637431A11998-03-19
Attorney, Agent or Firm:
Körner, Volkmar (Frankfurter Str. 34 Bad Nauheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Ölabscheider, welcher insbesondere zum Einsatz in Kur belgehäuseentlüftungen einer Brennkraftmaschine vorgese hen ist, mit einer zur Durchströmung von den zu reinigen den Gasen vorgesehenen Filterscheibe, dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel zur Erzeugung einer Rotationsbewe gung der Filterscheibe (1) vorgesehen sind und dass die Filterscheibe (1) mit einer Stirnseite an einem hervor stehenden Rand einer Gehäusedurchführung (3) anliegt.
2. Ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterscheibe (1) auf einer angetriebenen Welle (2) befestigt ist.
3. Ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gehäusedurchführung (3) nahe ihres Randes eine Abtropfkante (6) hat.
4. Ölabscheider nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterscheibe (1) aus Fesermaterial gefertigt ist.
5. Ölabscheider nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wan dung der Gehäusedurchführung (3) trichterförmig, sich zu einer Öffnung (7) hin verjüngend gestaltet ist.
6. Ölabscheider nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusedurch führung (3) einen Flansch (8) mit einem sich daran an schließenden Stutzen (9) aufweist, und dass der Stutzen (9) durch eine Wandung (4) des zu entlüftenden Gehäuses hindurchgeführt ist.
7. Zum Einsatz in Kurbelgehäuseentlüftungen einer Brenn kraftmaschine vorgesehener Ölabscheider mit einer zur Durchströmung von den zu reinigenden Gasen vorgesehenen Filterscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter scheibe (1) auf einer Nockenwelle, Ausgleichswelle oder Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist.
8. Verwendung einer rotierenden, zur Durchströmung von den zu reinigenden Gasen vorgesehenen Filterscheibe zum Abscheiden von Öltröpfchen und Ölaerosolen aus Gasen ei ner Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine.
Description:
Beschreibung Ölabscheider Die Erfindung betrifft einen rotatorisch arbeitenden Ölabscheider zur Reinigung von Kurbelgehäuseentlüftungs- gasen einer Brennkraftmaschine.

Bei allen Verbrennungsmotoren sind Öltröpfchen und Öl- aerosole Bestandteil der Blow-by-Gase aus der Kurbelge- häuseentlüftung. Bei der Einleitung dieser ölhaltigen Ga- se in den Ansaugbereich des Motors treten Verschmutzungen in den nachfolgenden Bauteilen auf, die sich nachteilig auf die Funktion der Motorbauteile auswirken. Aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas muss deshalb das mitgeführte Öl entfernt werden.

Meist erfolgt die Ölabscheidung aus den Kurbelgehäuse- gasen mit Hilfe von Abscheidern, die aus einem Gewirk von Fasern bestehen oder mit Hilfe von Strahlablenkungen an Prallplatten oder einer Kombination dieser Verfahren. Da- neben kommen Feinstfilter zum Einsatz, die jedoch mit ei- nem hohen Differenzdruck arbeiten.

Zyklonabscheider benötigen einen relativ großen Einbau- raum und arbeiten prinzipbedingt nur in einem Be- triebspunkt optimal.

Elekrostatische Filter erfordern eine zusätzliche elek- trische Leistungsaufnahme und sind relativ kosteninten- siv. Zudem können diese Filter bei brennbaren Gasen nicht eingesetzt werden. Rotatorisch arbeitende Ölabscheider, in denen die Öltröpfchen mit Hilfe von Schaufelrädern ausgeschleudert werden, sind ebenfalls bekannt. Sie wer- den meist mit Elektromotoren, Luftdruckturbinen oder Öl- druckturbinen angetrieben.

Die optimale Auslegung der üblicherweise eingesetzten Ölabscheider bereitet erhebliche Probleme, weil der Ölab- scheidegrad und der sich einstellende Differenzdruck vom Ölgehalt, von der Öltemperatur, von der Tröpfchengrößen- verteilung, vom Blow-by-Gasstrom, von der pulsierenden Strömung, von der Motordrehzahl und der Motorbelastung, von plötzlichen Drehzahl-und Laständerungen etc. ab- hängt. Deswegen werden vor den eigentlichen Ölabscheidern noch Beruhigungsräume und Vorabscheider eingesetzt, die zusätzlichen Bauraum benötigen und zusätzliche Kosten verursachen. Weiterer Aufwand entsteht noch durch Ölsam- melbehälter, Rückführventile und Ölrückführleitungen zum Ölsumpf des Motors.

Aus der DE 43 30 912 AI ist eine Dunstabscheideeinrich- tung bekannt geworden, bei der ein Rotationskörper mit einer Filterfüllung versehen ist. Dunstbildende Teilchen sollen durch Einwirkung der Fliehkraft in Radialrichtung von dem Rotationskörper abgeschleudert werden. Diese Dun- stabscheideeinrichtung erfordert jedoch einen Sammelbe- hälter und Ablenkrippen für die dunstbildenden Teilchen und ist daher nicht für die Reinigung von Blow-by-Gasen geeignet. Weiterhin ist der Rotationskörper zusammen mit einem Antriebsmotor innerhalb eines Gehäuses angeordnet, was zu großen Abmessungen der Dunstabscheideeinrichtung führt.

Aus der DE 196 37 431 AI ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt geworden, bei der eine Luftströmung mit Fest- stoffpartikeln durch eine rotierende Lochscheibe geführt wird. Die Feststoffpartikel sollen von der Lochscheibe erfasst und radial nach außen geschleudert werden. Diese Reinigungsvorrichtung ist jedoch nicht zur Trennung von flüssigen Stoffen, wie Öltröpfchen oder Ölaerosolen, von Luft geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölab- scheider zu schaffen, der unter allen vorkommenden Be- triebsbedingungen und bei geringem Differenzdruck eine nahezu vollständige Ölabscheidung aus den Kurbelgehäu- seentlüftungsgasen gewährleistet und dabei kostengünstig hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird eine Filterscheibe an einer im Kurbelge- häuse befindlichen Welle derart befestigt, dass die Kur- belgehäusegase durch diese Filterscheibe hindurchtreten müssen. Die an der Oberfläche und auf dem Weg durch die Filterscheibe abgeschiedenen Öl-und Rußteilchen werden durch die sich drehende Scheibe abgeschleudert und ver- bleiben im Kurbelgehäuse, so dass kein Ölsammelraum und keine besondere Ölrückführung erforderlich sind. Die Selbstreinigungskraft der sich drehenden Filterscheibe ist so groß, dass sich der Differenzdruck des Filters auch bei langen Laufzeiten nicht wesentlich verändert.

Weitere Merkmale und Voreile der Erfindung sind Bestand- teil der Unteransprüche sowie der Beschreibung eines Aus- führungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnungsfigur.

Besonders kostengünstig gestaltet sich ein zum Einsatz in Kurbelgehäuseentlüftungen einer Brennkraftmaschine vorge- sehener Ölabscheider mit einer zur Durchströmung von den zu reinigenden Gasen vorgesehenen Filterscheibe, wenn die Filterscheibe gemäß Anspruch 7 auf einer Nockenwelle, Ausgleichswelle oder Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist. Hierdurch erfordert der erfindungsgemäße Ölabscheider keinen aufwändigen Antrieb, da zumindest ei- ne der genannten Wellen in Brennkraftmaschinen ohnehin vorhanden ist.

Eine besonders vorteilhafte Verwendung einer rotierenden, zur Durchströmung von den zu reinigenden Gasen vorgesehe- nen Filterscheibe besteht im Abscheiden von Öltröpfchen und Ölaerosolen aus Gasen einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine. Eine solche Filterscheibe ver- mag wechselnden Lastbedinungen der Brennkraftmaschine standzuhalten und sich dauerhaft selbst zu reinigen. Da- her ist die Abscheidung der Öltröpfchen und Ölaerosolen aus den Gasen der Kurbelgehäuseentlüftung nahezu war- tungsfrei. Rußteilchen werden von der Filterscheibe eben- falls abgeschleudert.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da- von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be- schrieben. Diese zeigt in einer einzigen Figur eine Fil- terscheibe 1, die auf einer Welle 2 im Kurbelgehäuseraum 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine be- festigt ist. Die Strömungsrichtung der Kurbelgehäuseent- lüftungsgase ist durch Pfeile angegeben. Die Gehäuse- durchführung 3 ist in der Kurbelgehäusewand 4 eingedich- tet und berührt mit ihrer Stirnseite die Filterscheibe 1. Die Gehäusedurchführung 3 ist mit einer Abtropfkante 6 versehen, damit bei Stillstand des Motors das an der Kur- belgehäusewand 4 ablaufende Öl nicht an die Filterscheibe 1 gelangt.