Derartige Elektroabscheider sind aus der DE 198 22 332 C1 bekannt.

Dort ist außerhalb des die Niederschlagselektrode ausbildenden Roh- res ein die Bewegung des Reinigungskörpers bewirkendes Betäti- gungsmittel (z. B. ein thermisch betätigbares Wächsdehnstoffetement) angeordnet, das über einen Ausleger und einen Haltearm bewe- gungsmäßig mit dem Reinigungskörper verbunden ist. Dabei wird für die Anordnung und Unterbringung des Betätigungsmittels zusätzlicher Bauraum benötigt, der in vielen Anwendungen nicht zur Verfügung steht, z. B. beim Betrieb des Elektroabscheiders an einem Verbren- nungsmotor.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Elektroabscheider zu entwi- ckeln, der eine Reinigung des die Korona ausbildenden Abschnitts der Innenelektrode ermöglicht und dabei kompakt und platzsparend aufge- baut ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 12 angegebe- nen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü- chen angegeben.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, durch die hohle Ausgestal- tung der Innenelektrode, in dem Abschnitt, wo die Innenelektrode einen größeren Durchmesser aufweist, in vorteilhafter Weise bisher unge- nutzten Bauraum zugänglich zu machen, der für die Unterbringung von den Reinigungsmechanismus bewirkenden Komponenten verwendet wird.

Durch die Integration des Betätigungselements und/oder damit verbun- dener Kraftübertragungsmittel in die Innenelektrode wird insgesamt ei- ne kompakte und platzsparende Bauweise des Elekroabscheiders er- reicht. Für den erfindungsgemäß ausgebildeten Elektroabscheider wird nicht mehr Bauraum benötigt als für einen Elektroabscheider bei dem der Koronabereich der Innenelektrode nicht gereinigt wird. Die Anbrin- gung von zusätzlichen Bauteilen neben dem die Niederschlagselektro- de bildenden Rohr entfällt ganz oder wird auf ein Minimum begrenzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung nä- her erläutert. Es zeigt :

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Elektroabscheiders, bei der eine den zweiten Abschnitt der Innenelektrode ausbildende Nadel zur Reinigung ge- genüber einem unbeweglichen Reinigungskörper ver- schoben wird, wobei dieser Elektroabscheider an einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird und in der Stellung bei laufendem Motor dargestellt ist, Figur 2 wie Figur 1, jedoch in der Stellung bei Motorstillstand, Figur 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Elektroabscheiders, bei der der Reinigungskörper gegen- über der den ersten Abschnitt der Innenelektrode ausbil- denden unbeweglichen Nadel zur Reinigung verschoben wird, wobei dieser Elektroabscheider an einem Verbren- nungsmotor eingesetzt wird und in der Stellung bei lau- fendem Motor dargestellt ist, Figur 4 wie Figur 3, jedoch in der Stellung bei Motorstillstand, Figur 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Elektroabscheiders, Figur 6 eine Seitenansicht einer hohlen, geschlitzten Innenelek- trode mit einem Halteelement für den Reinigungskörper, Figur 7 einen Querschnitt durch die Niederschlagselektrode im Bereich des Reinigungskörpers und des Halteelements.

In Figur 1 und Figur 2 ist jeweils ein Schnitt durch eine erste Ausfüh- rungsform des Elektroabscheiders dargestellt, der vorzugsweise an ei- nem Verbrennungsmotor zur Entölung von Kurbelgehäusegasen ein-

gesetzt wird. Dabei zeigt Figur 1 den Elektroabscheider in der Stellung bei laufendem Motor, während Figur 2 den Elektroabscheider bei Mo- torstillstand zeigt. Der Elektroabscheider besteht aus einem Rohr (1), das in Längsrichtung von dem zu reinigenden Gas durchströmt wird, wobei dessen innenwandung (1A) eine Niederschlagselektrode für die abzuscheidenden Partikel bildet. Mittig innerhalb des Rohres (1) ist in Längsrichtung verlaufend eine Innenelektrode (2) angeordnet, wobei in dem Raum zwischen dieser Innenelektrode (2) und der Niederschlags- elektrode (1A) ein elektrisches Hochspannungsfeld besteht. Die Innen- efektrode (2) weist einströmseitig einen ersten Abschnitt (2A) mit einer geringen Querschnittsfläche und abströmseitig einen zweiten Abschnitt (2B) mit einer demgegenüber größeren Querschnittsfläche auf. Dabei dient der erste Abschnitt (2A) im wesentlichen zur Ausbildung einer Ko- rona und der zweite Abschnitt (2B) im wesentlichen zur Ausbildung ei- nes elektrostatischen Abscheidefeldes. Durch diese zweistufige Aus- bildung der Innenelektrode (2), wobei die Korona auf einen bestimm- ten Abschnitt (2A). begrenzt ist und sich nicht über die gesamte Länge der Innenelektrode (2) erstreckt, wird in bekannter Weise ein hinsicht- lich der aufzubringenden elektrischen Leistung sparsamer Betrieb des Elektroabscheiders bei gleichzeitig guter Abscheidung gewährleistet.

Dabei ist der die Korona ausbildende Abschnitt (2A) der Innenelektrode (2) vorzugsweise als Nadel ausgebildet. Es ist jedoch z. B. auch vorge- sehen, den die Korona ausbildenden ersten Abschnitt (2A) als ein- strömseitig konisch oder allgemein spitz zulaufenden Fortsatz des zweiten Abschnitts (2B) der Innenelektrode (2) auszugestalten.

Zur Reinigung der Nadel (2A) ist ein Reinigungskörper (3) vorgesehen.

Die Reinigung erfolgt durch eine Relativbewegung des Reinigungskör- pers (3) gegenüber der Nadel (2A) im Berührungskontakt mit dieser.

Das Betätigungsmittel (4) zur Bewirkung dieser Relativbewegung ist nun erfindungsgemäß im hohl ausgebildeten zweiten Abschnitt (2B)

der Innenelektrode (2) angeordnet. Gemäß der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird die Nadel (2A) zur Reinigung ge- genüber dem unbeweglichen Reinigungskörper (3) verschoben, wäh- rend gemäß der in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Ausführungsfor- men der Reinigungskörper (3) gegenüber der feststehenden Nadel (2A) verschoben wird.

Beim Einsatz des Elektroabscheiders an einem Verbrennungsmotor wird vorzugsweise ein solches Betätigungsmittel (4) ausgewählt, das die Relativbewegung zwischen dem Reinigungskörper mittels motor- eigener Energien wie Temperatur-oder Druckgefälle oder Vibrationen bewirkt. Beim Einsatz des Elektroabscheiders für die Entölung von Kurbelgehäusegasen wird vorzugsweise ein Ausdehnungselement (4) verwendet, das sich bei laufendem Motor über die Wärmezufuhr durch die heißen Kurbelgehäusegase ausdehnt und so kraftmäßig auf einen Stößel (4A) einwirkt, der dann gegen die Wirkung einer Feder (5) aus- gefahren wird. Bei Motorstillstand sinkt die Temperatur auf die Umge- bungstemperatur, so daß der Stößel (4A) durch die Wirkung einer Fe- der (5) eingefahren wird. Die Feder (5) ist ebenfalls in der hohlen In- nenelektrode (2) untergebracht und kann als rückstellendes Betäti- gungselement bezeichnet werden. Die Nadel (2A) ist in einer mit dem Ausdehnungselement (4) verbundenen einströmseitig angeordneten Hülse (4B) angeordnet. Dabei kann sie beispielsweise in diese einge- presst sein. Die Hülse (4B) kann einstückig mit dem Ausdehnungsele-. ment (4) verbunden sein oder aber auch als separates Bauteil an die- sem angeordnet sein. Auf der der Nadel (2A) gegenüberliegenden Sei- te des Ausdehnungselements (4) ist der Stößel (4A) angeordnet, der sich innerhalb der hohlen Innenelektrode (2) auf einem dort festgeleg- ten Zapfen (6) als Widerlager abstützt. Die Feder (5) stützt sich einer- seits auf einer Kontur der Innenelektrode (2) ab und andererseits auf einem Vorsprung des Ausdehnungselements (4) bzw. auf einem Vor-

sprung eines das Ausdehnungselement umgebenden Körpers (z. B. die vorstehend erwähnte Hülse).

Der Reinigungskörper (3) ist vorzugsweise am einströmseitigen Ende des hohlen zweiten Abschnitts (2B) der Innenelektrode (2) angeordnet.

Für diesen Zweck weist die Innenelektrode (2) dort eine kleine Öffnung auf, in die der Reinigungskörper (3) eingepresst oder eingeclipst wird.

Der Reinigungskörper (3) selbst ist vorzugsweise von einem Elasto- merplättchen gebildet, das von der Nadel (2A) für die Reinigung durch- stochen wird. Es ist jedoch z. B. auch vorgesehen, den Reinigungskör- per als Reinigungsbürste mit radial nach innen ragenden Mikroborsten auszubilden.

Die Wirkungsweise der Nadelabreinigung gemäß der Ausführung von Fig. 1 und 2 ist folgende : Nach dem Einschalten des Motors erwärmen die bei laufendem Motor heißen Kurbelgehäusegase sowie der heiße Motorraum insgesamt das Ausdehnungselement (4). Daraufhin fährt der sich gegenüber dem Zapfen (6) abstützende Stößel (4A) aus und verschiebt das Ausdehnungselement (4) mit der daran befindlichen Nadel (2A) gegen die Wirkung der Feder (5) in der Zeichnung nach un- ten. Dabei durchstößt die Nadel (2A) den Reinigungskörper (3). Im Be- triebszustand des Elektroabscheiders bei laufendem Motor ragt die Nadel (2A) als der die Korona ausbildende Abschnitt der Innenelektro- de (2) aus dem zweiten Abschnitt (2B) der Innenelektrode (2) heraus.

Bei Motorstillstand und dadurch bedingter Abkühlung fährt die vorge- spannte Feder (5) das Ausdehnungselement (4) mit der Nadel (2A) wieder zurück, wobei der Stößel (4A) eingefahren wird. Bei dieser Be- wegung wird die Nadel (2A) im Berührungskontakt mit dem Reini- gungskörper (3) während des Zurückziehens gereinigt, wobei die Ver- unreinigungen abgestreift werden.

Um das Ausdehnungselement (4) nach dem Einschalten des Motors möglichst schnell aufzuheizen und damit die Nadel (2A) in die Be- triebsstellung zu bringen, werden die heißen Kurbelgehäusegase durch die hohle Innenelektrode (2), in der ja auch das Ausdehnungselement (4) untergebracht ist, abgeleitet. Für diesen Zweck weist die hohle In- nenelektrode Eintrittsöffnungen (2C) für das Gas auf, die den Raum zwischen der Innenelektrode (2) und der Niederschlagselektrode (1A) mit dem Hohlraum in der Innenelektrode (2) verbinden. Diese Öffnun- gen sind vorzugsweise als in Längsrichtung der Innenelektrode (2) ausgebildete Schlitze (2C) ausgeführt. Durch diese Schlitze (2C) hin- durch wird in vorteilhafter Weise auch der als Gegenlager für den Stö- ßel (4A) dienende Zapfen (6) in die hohle Innenelektrode (2) einge- bracht und dort geführt gehalten. Die Ableitung des gereinigten Gases über die hohle Innenelektrode (2) ermöglicht darüber hinaus eine kom- pakte Bauweise des Elektroabscheiders.

In der Ausführungsform gemäß Figur 1 und 2 wird die Nadel (2A) über eine Hülse (4B), die in elektrisch leitendem Kontakt mit dem zweiten hohlen Abschnitt (2B) der Innenelektrode (2) steht, auf demselben Po- tential wie die Innenelektrode (2) gehalten.

Ein geringerer Durchmesser des Rohrs (1) kann ermöglicht werden, wenn in Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 das Ausdehnungselement (4) nicht vollständig innerhalb des Rohrs (1) an- geordnet ist, sondern wenn sich nur Stößel (4A) des Ausdehnungsele- ments (4) in das Rohr (1) erstreckt, der Hauptkörper des Ausdeh- nungselements (4) in der Zeichnung also z. B. oberhalb des Stößels (4A) vorgesehen ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Figuren 3 bis 7 ist die Nadel (2A) in dem zweiten hohlen Abschnitt (2B) der Innenelektrode (2) fest ange-

ordnet (z. B. eingepresst). Hier wird der Reinigungskörper (3) verfahren, während die Nadel (2A) ortsfest ist. Für diesen Zweck ist ein mit dem Stößel (4A) des Ausdehnungselements (4) verbundenes Halteelement (8) für den Reinigungskörper (3) vorgesehen, wobei dieses Halteele- ment (8) mit dem Stößel (4A) verfahren wird. Zur längsverschieblichen Aufnahme des Halteelements (8) und zur Verbindung des Halteele- ments (8) mit dem Stößel (4A) weist die hohle Innenelektrode (2) in Längsrichtung verlaufende Schlitze (2C) auf. Dabei dienen auch in die- sem Fall die Schlitze (2C) zur Ableitung der heißen Kurbelgehäusega- se über die hohle Innenelektrode (2). Das Halteelement (8) ist in der dargestellten Variante als Haltebügel ausgebildet, der einströmseitig einen Ring (8A) zur Aufnahme des Reinigungskörpers (3) aufweist.

Das zu reinigende Gas kann an den den Reinigungskörper (3) mittig im Ring (8A) fixierenden Stegen (8B) vorbei in das Rohr (1) einströmen.

Zur Zentrierung des Reinigungskörpers (3) fluchtend zur Nadel (1A) wird der Haltebügel (8) über den Ring (8C) koaxial in der Nieder- schlagselektrode (1A) geführt. Dies wird insbesondere auch in Figur 7 verdeutlicht. Damit wird sichergestellt, daß der Reinigungskörper (3) von der Nadel (2A) immer an derselben Stelle durchstochen wird. Dies ist insbesondere bei einem Reinigungskörper (3) aus Elastomer von Vorteil, da ansonsten bei einer Vielzahl von Einstichstellen das Elasto- mer schnell zerstört würde, wohingegen der Elektroabscheider war- tungsfrei als Lebensdauerbauteil ausgelegt sein soll.

Bei der auf den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform stützt die Feder (5) sich einerseits gegenüber dem Halteelement (8) und an- dererseits gegenüber einem das Rohr (1) abschließenden Verschluß- kopf (7) ab.

Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, weist das Halteelement (8) zusätz- lich eine umlaufende Reinigungslippe (8C) für eine Reinigung der Nie-

derschlagselektrode (1A) auf. Damit können die Nadel (2A) und die Niederschlagselektrode (1A) in vorteilhafter Weise gleichzeitig mit ei- nem einzigen Mechanismus gereinigt werden. Darüber hinaus kann die Reinigungslippe (8C) auch-wie vorstehend erwähnt-der Zentrierung des Reinigungskörpers (3) dienen.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es vorgesehen, den Stöße ! des Ausdehnelements als die Korona ausbildende Nadel aus- zubilden, wobei die Feder sich dann auf einem mit dem Stöße ! verbun- denen Stützkragen abstützt.

Statt eines Ausdehnungselements plus Feder für die Bewirkung der Relativbewegung zwischen Reinigungskörper und Nadel, kann z. B. auch eine in der hohlen Innenelektrode verlaufende motorisch ange- triebene Gewindespindel als Betätigungselement verwendet werden.

Es ist auch vorgesehen, ais Betätigungselement einen mittels Öl-oder Luftdruck betätigbaren Zylinder zu verwenden, der dann zumindest teilweise in der hohlen Innenelektrode verläuft.

Ein von der Reinigung der die Korona ausbildenden Nadel unabhängi- ger Aspekt der Erfindung ist die alleinige Abreinigung der Nieder- schlagselektrode mittels eines im Hohiraum der Innenelektrode ange- ordneten Betätigungsmechanismus. Hierzu kann z. B. zur Ausbildung einer Reinigungsvorrichtung das Halteelement (8) wie in Fig. 3 und 4 dargestellt verwendet werden, wobei das Halteelement dann nur eine umlaufende Reinigungslippe (8C) aufweist. Den Reinigungskörper (3) muß das Halteelement (8) dann nicht aufnehmen.

Bezuqszeichenliste 1) Rohr 1A) Innenwandung/Niederschlagselektrode 2) Innenelektrode 2A) erster Abschnitt der Innenelektrode/Nadel 2B) zweiter Abschnitt der Innenelektrode 2C) Schlitze in der lnnenelektrode 3) Reinigungskörper 4) Betätigungsmittel (Ausdehnungselement) für die Bewirkung der Relativbewegung von Reinigungskörper und Nadel 4A) Stößel 4B) Hülse am Ausdehnelement zur Aufnahme der Nadel 5) Feder 6) Zapfen als Gegenlager für den Stößel 7) Verschlußkopf des Rohres 8) Halteelement für den Reinigungskörper 8A) Ring 8B) Stege 8C) Reinigungslippe für die Niederschlagselektrode