| (19) |
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(11) |
EP 1 090 210 B2 |
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NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Nach dem Einspruchsverfahren |
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Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den
Einspruch: |
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12.10.2011 Patentblatt 2011/41 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.09.2003 Patentblatt 2003/38 |
| (22) |
Anmeldetag: 19.04.2000 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2000/003549 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2000/065206 (02.11.2000 Gazette 2000/44) |
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| (54) |
VERFAHREN ZUR ENTÖLUNG VON KURBELGEHÄUSEENTLÜFTUNGSGASEN UND VORRICHTUNGEN ZUR DURCHFÜHRUNG
DES VERFAHRENS
METHOD FOR REMOVING OIL FROM CRANKCASE VENTILATION GASES AND DEVICES FOR IMPLEMENTING
SAID METHOD
PROCEDE DE DESHUILAGE DES GAZ DE VENTILATION D'UN CARTER DE VILEBREQUIN ET DISPOSITIFS
POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT SE |
| (30) |
Priorität: |
22.04.1999 DE 19918311
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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11.04.2001 Patentblatt 2001/15 |
| (73) |
Patentinhaber: Hengst GmbH & Co. KG |
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48147 Münster (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- BUSEN, Jürgen
D-48683 Ahaus (DE)
- PIETSCHNER, Sieghard
D-48268 Greven (DE)
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| (74) |
Vertreter: Lang, Johannes et al |
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Bardehle Pagenberg
Prinzregentenplatz 7 81675 München 81675 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 128 470 US-A- 4 925 553
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US-A- 4 878 923 US-A- 5 158 585
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[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entölung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen
einer Brennkraftmaschine.
[0002] Vorrichtungen dieser Art sind grundsätzlich z.B. aus
DE 31 28 470 A oder
DE 834 469 C bekannt. Die zur Ölabscheidung aus den Kurbelgehäuseentlüftungsgasen eingesetzten
bekannten Abscheideelemente, in den meisten Fällen Zyklone, besitzen zwei bestimmende
Betriebsgrößen, nämlich die Abscheideleistung und den Differenzdruck, die vom Volumenstrom
des durchgeleiteten Kurbelgehäuseentlüftungsgases, des sogenannten Blow-By-Gases,
abhängen. Somit ergibt sich betriebsbedingt ein Volumenstrombereich, in dem sowohl
die Abscheideleistung als auch der Differenzdruck des Abscheideelementes optimal auf
die Anforderungen der Verbrennungskraftmaschine abgestimmt sind.
[0003] Der Volumenstrom des Kurbelgehäuseentlüfungsgases ist dabei abhängig von Betriebsgrößen,
wie Lastzustand und Drehzahl, der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine und vom Verschleißzustand
derselben. Daraus ergibt sich beim Betrieb einer Brennkraftmaschine ein so großer
Volumenstrombereich, dass dieser nachteilig mit einem einzigen Abscheideelement nicht
abgedeckt werden kann, denn der optimale Betriebszustand des Abscheideelementes wird
nur in einem kleinen Bereich eingehalten. In anderen Bereichen sinkt z.B. bei geringen
Volumenströmen die Abscheideleistung unter ein gewünschtes Niveau oder bei entsprechend
größeren Volumenströmen übersteigt der entstehende Differenzdruck einen noch zulässigen
Wert.
[0004] Es ist deswegen die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Entölung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen
anzugeben, die bei allen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine im optimalen Bereich
arbeiten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1 oder 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen 2, 3 und 5 bis 10 angeführt.
[0005] Durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 4 wird vorteilhaft erreicht, dass bei
geringen Volumenströmen durch entsprechende Regelung nur ein Abscheideelement beaufschlagt
wird und dass bei großen Volumenströmen die mindestens zwei Abscheideelemente beaufschlagt
werden. Es ist natürlich möglich, drei oder vier oder entsprechend mehr Abscheideelemente
einzusetzen, die jeweils so geregelt sind, dass der ihnen zuströmende Teilvolumenstrom
optimal von den Öltröpfchen gereinigt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird also vorteilhaft erreicht, dass die Abscheideleistung und der Differenzdruck
immer im optimalen Bereich gehalten werden können, auch bei extremen Betriebszuständen,
wie Schubbetrieb und/oder starkem Verschleiß, der Brennkraftmaschine.
[0006] Bei der Vorrichtung nach Anspruch 4 kann ein zu großer Volumenstrom an den Ölabscheideelementen
vorbeigeleitet werden, wenn das bei manchen Betriebszuständen zulässig oder gewünscht
ist.
[0007] Der Vorteil der Lösung nach Anspruch 2 mit einem einzigen gemeinsamen Regelelement
liegt in dem relativ einfachen Aufbau.
[0008] Um die Vorrichtung kompakt und übersichtlich sowie montagefreundlich zu halten, ist
bevorzugt gemäß Anspruch 7 vorgesehen, dass das Regelelement jeweils unmittelbar im
Gaseinlass des zugehörigen Ölabscheideelements angeordnet ist und dass mittels des
Regelelements der Einlassquerschnitt des Ölabscheideelements zwischen einer Offen-
und Schließstellung, vorzugsweise stufenlos oder in mehreren Stufen, veränderbar ist.
[0009] Um bei der zuletzt beschriebenen Ausführung der Vorrichtung zu vermeiden, dass bei
geschlossenem Gasauslass gereinigtes Gas in unerwünschter Weise durch einen Ölauslass
des Ölabscheideelements entweicht, ist weiterhin gemäß Anspruch 9 vorgesehen, dass
zusätzlich zum Regelelement jeweils unmittelbar im Ölauslass des zugehörigen Ölabscheideelements
ein Zusatz-Regelelement angeordnet ist, dass mittels des Zusatz-Regelelements der
Ölauslassquerschnitt des Ölabscheideelements zwischen einer Offen- und Schließstellung,
vorzugsweise stufenlos oder in mehreren Stufen, veränderbar ist und dass das Regelelement
und das Zusatz-Regelelement miteinander gekoppelt gemeinsam verstellbar sind. Diese
Kopplung von Regelelement und Zusatz-Regelelement stellt sicher, dass nur bei offenem
Gasauslass auch der Ölauslass geöffnet ist und dass bei geschlossenem Gasauslass zugleich
auch der Ölauslass verschlossen ist.
[0010] In konkreter Ausgestaltung der gekoppelten Einheit aus Regelelement und Zusatz-Regelelement
gemäß Anspruch 10 wird vorgeschlagen, dass das Regelelement und das Zusatz-Regelelement
jeweils eine durch Gewichts- oder Federkraft in Schließrichtung vorbelastete Ventilkugel
umfassen, wobei die Ventilkugel des Regelelements einen größeren Durchmesser aufweist
als die Ventilkugel des Zusatz-Regelelements und wobei die beiden Ventilkugeln durch
ein Koppelelement zur gemeinsamen Verstellung miteinander verbunden sind. Hierdurch
wird eine gemeinsame und gleichsinnige Bewegung der Ventilkugeln und damit eine gekoppelte
Verstellung von Regelelement und Zusatz-Regelelement gewährleistet. In seiner einfachsten
Ausführung ist das Koppelelement eine die beiden Ventilkugeln verbindende, dünne und
leichtgewichtige Stange, die mit den beiden Ventilkugeln anschaulich eine unsymmetrische
Hantel bildet.
[0011] Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung werden nunmehr anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- eine erste Ausführung,
- Figur
- 2 eine zweite Ausführung,
- Figur
- 3eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, je- weils in Form eines
Blockdiagramms,
- Figur
- 4eine Ausführung der Vorrichtung mit zwei parallel geschalteten Zyklonen als Ölabscheideelemente
und mit einem Regelelement, in schematischer Darstellung,
- Figur
- 5 einen Zyklon mit vorgeschaltetem Regelelement als Teil der Vor- richtung aus Figur
6, im Querschnitt und
- Figur
- 6einen Zyklon als Teil der Vorrichtung, im Längsschnitt.
[0012] Mit Bezugnahme auf Figur 1 fließt in Pfeilrichtung ein Volumenstrom 2 der Kurbelgehäuseentlüftungsgase,
der durch Leitungsverzweigung in einen Teilstrom 21 und über ein gemeinsames Regelelement
3' in bis zu drei Teilströme 22, 23, 24 aufgeteilt wird, die jeweils durch ein Ölabscheideelement
1 fließen, worauf sich die Teilströme durch entsprechende Leitungsführung wieder vereinen
zu einem entölten Volumenstrom 2, der nach rechts in der Figur 1 in gewohnter Weise
abgeleitet wird, z.B. in den Ansaugtrakt der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine.
Je nach der aktuellen Größe des ankommenden Volumenstroms 2 werden mehr oder weniger
viele von den hier vier zur Verfügung stehenden Ölabscheideelementen 1 genutzt. Die
Teilströme 21 bis 24 müssen natürlich untereinander nicht gleich sein, können es aber
bei bestimmten Betriebszuständen der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine sein.
[0013] In Figur 2 wird ein Volumenstrom 2 durch Leitungsverzweigung in vier Teilströme 21
bis 24 aufgeteilt, wobei jeder Teilstrom 22 bis 24 durch ein Regelelement 3 fließt
und danach durch ein Ölabscheideelement 1, worauf die vier entölten Teilströme 21
bis 24 wieder zusammengeführt werden.
[0014] Figur 3 zeigt eine Ausführung, bei der der gemeinsame Volumenstrom 2 zunächst in
ein Regelelement 3 geleitet wird, worin er in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Der
eine Teilstrom fließt in der Figur 5 nach unten und dann nach rechts durch eine Umgehungsleitung
4, berührt also kein Ölabscheideelement. Der andere Teilstrom fließt durch ein Ölabscheideelement
1 und weiter zu einem nachgeschalteten Regelelement 3, wobei wiederum eine Aufteilung
wie in der ersten Stufe erfolgt. Ein erster Teilstrom fließt in die Umgehungsleitung
4 und der andere Teilstrom durch ein Ölabscheideelement 1 und von dort weiter zu einem
dritten Regelelement 3. Auch hier erfolgt eine Aufteilung in einen Teilstrom, der
in die Umgehungsleitung 4 strömt und einen weiteren Teilstrom, der durch das dritte
Ölabscheideelement 1 fließt, worauf er dann in die gemeinsame Leitung einfließt, welche
den Volumenstrom 2 aufnimmt, in dem auch der Teilstrom enthalten ist, der durch die
Umgehungsleitung 4 geflossen ist.
[0015] In Figur 4 ist in schematischer Darstellung eine Ausführung der Vorrichtung dargestellt,
die zwei parallel geschaltete Zyklone als Ölabscheideelemente 1 sowie ein einzelnes
Regelelement 3 aufweist. Von der Rohseite, d.h. aus dem Kurbelgehäuse einer hier nicht
dargestellten Verbrennungskraftmaschine, kommt ein Volumenstrom 2 aus mit Öltröpfchen
belastetem Kurbelgehäusegas. Der Volumenstrom 2 wird aufgeteilt in zwei Teilströme
21, 22. Der erste Teilstrom 21 wird einem ersten, in der Figur 6 oben dargestellten
Zyklon 1 durch dessen Gaseinlass 11 zugeführt. Im Inneren des Zyklons 1 erfolgt in
bekannter Weise eine Trennung in Reingas und Öl, wobei das Reingas den Zyklon 1 nach
oben durch einen Gasauslass 12 verlässt, während das abgeschiedene Öl durch den unten
vorgesehenen Ölauslass 13 abfließt.
[0016] Da dem ersten Zyklon 1 kein Regelelement vorgeschaltet ist, wird dieser im Betrieb
der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine ständig von Gas durchströmt.
[0017] Der zweite Zyklon 1 wird mit dem zweiten Teilstrom 22 der Kurbelgehäuseentlüftungsgase
beaufschlagt. Diesem Zyklon 1 ist das Regelelement 3 vorgeschaltet, das hier durch
ein in Schließrichtung vorbelastetes Kugelventil 31 gebildet ist. Aufgrund der Vorbelastungskraft
in Schließrichtung ist bei geringem Volumenstrom 2 das Regelelement 3 geschlossen;
erst bei stärkerem Anstieg des Volumenstroms 2 öffnet das Ventil 31 aufgrund des steigenden
Volumenstroms, hier des Teilstroms 22, z.B. durch eine von diesem auf die Ventilkugel
ausgeübte Kraft. Sobald das Regelelement 3 öffnet, wird parallel zum ersten Zyklon
1 nun auch der zweite Zyklon 1, der in Figur 4 unten dargestellt ist, von einem Teilstrom
des Kurbelgehäuseentlüftungsgases durchströmt. Damit arbeitet die Vorrichtung sowohl
bei kleinem als auch bei großem Volumenstrom jeweils in einem günstigen Abscheide-Bereich
der Zyklone 1.
[0018] Auch bei dem zweiten, unteren Zyklon 1 gelangt das zu reinigende Gas durch einen
Gaseinlass 11 in den Zyklon 1 hinein. Das gereinigte Gas verlässt nach oben durch
einen Gasauslass 12 den zweiten Zyklon; das abgeschiedene Öl fließt auch hier nach
unten in den Ölauslass 13 und wird, zusammen mit dem im ersten oberen Zyklon 1 abgeschiedenen
Öl vorzugsweise in die Ölwanne der Verbrennungskraftmaschine zurückgeführt.
[0019] Hinter den beiden Zyklonen 1 werden die Teilströme 21, 22 wieder zu einem gemeinsamen,
nun gereinigten Volumenstrom 2 zusammengeführt und abgeleitet, vorzugsweise in den
Ansaugtrakt der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine.
[0020] In einer nicht dargestellten Ausführungsform münden die Ölauslässe 13 der Ölabscheideelemente
1 in einen gemeinsamen Ölsammelbehälter, der sich unmittelbar an die Ölauslässe 13
anschließt. Dabei ist der Ölsammelbehälter über ein Ventil, ein sogenanntes Rücklaufsperrventil,
mit dem Kurbelgehäuse verbunden. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Ölauslässe
13 der Ölabscheideelemente mit dem Kurbelgehäusedruck beaufschlagt werden. Zum Ablassen
des gesammelten Öls öffnet das Rücklaufsperrventil zeitweise, so dass das Öl ins Kurbelgehäuse
abfließen kann. Das Rücklaufsperrventil kann auch als Siphon ausgebildet sein. Um
einen unerwünschten Gasstrom durch den Ölauslass 13 desjenigen Ölabscheideelements
1, dessen Gaseinlass oder Gasauslass über das Regelelement 3 verschlossen ist, zu
verhindern, weist dieser Ölauslass 13 ein Zusatz-Regelelement 3" auf, das den Ölauslass
13 gegenüber dem Ölsammelbehälter absperren bzw. öffnen kann.
[0021] In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform münden die Ölauslässe 13 von
mindestens zwei parallel geschalteten Ölabscheideelementen 1 in jeweils einen eigenen
Ölsammelbehälter, der jeweils über ein Rücklaufsperrventil mit dem Kurbelgehäuse verbunden
ist. Hier übernehmen die Rücklaufsperrventile jeweils auch die Funktion des vorstehend
genannten Zusatz-Regelelements 3".
[0022] Figur 5 der Zeichnung zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für einen Zyklon
1 mit einem vorgeschalteten Regelelement 3 in Form eines Ventils 31. Das Ventil 31
ist hier als vorgefertigte Einheit in einen Rohrstutzen, der im Verlauf des Teilstroms
22 zum Gaseinlass des Zyklons 1 liegt, eingebaut, hier eingepresst. Mittels einer
Feder ist eine Ventilplatte in Schließrichtung vorbelastet. Durch den Teilstrom 22
kann, sofern der Teilstrom 22 ausreichend groß wird, die Ventilplatte vom Ventilsitz
gegen die Kraft der Feder abgehoben werden, so dass dann der Teilstrom 22 durch das
Regelelement 3 hindurch zum Gaseinlass 11 des Zyklons 1 gelangt und danach den Zyklon
1 durchströmt. Im Zentrum des Zyklons 1 ist noch ein Teil des Gasauslasses 12 erkennbar.
[0023] Figur 6 der Zeichnung schließlich zeigt ein Beispiel für einen Zyklon 1 als Ölabscheideelement,
bei dem ein Regelelement 3 im Gasauslass 12 sowie ein Zusatz-Regelelement 3" im Ölauslass
vorgesehen ist. Das zu reinigende Gas tritt durch den links oben am Zyklon 1 liegenden
Gaseinlass 11 in das Innere des Zyklons 1 ein und wird in diesem in eine rotierende
Strömung versetzt. Die Öltröpfchen lagern sich aufgrund der Zentrifugalkraft an der
inneren Oberfläche des Zyklons 1 ab und strömen nach unten in Richtung zum Ölauslass
13. Das von den Öltröpfchen befreite, gereinigte Gas strömt im Zentrum des Zyklons
1 nach oben durch ein zentrales Tauchrohr 12' in Richtung zum Gasauslass 12.
[0024] Das Regelelement 3 im Gasauslass 12 ist hier durch eine Ventilkugel 32 gebildet,
die auf einem am oberen Ende des Tauchrohrs 12' angeformten ringförmigen Ventilsitz
aufliegt. Im Bereich unmittelbar oberhalb des Ölauslasses 13 ist eine zweite Ventilkugel
33 angeordnet, die in ihrer unteren Lage den Ölauslass 13 verschließt, wie dies in
Figur 6 dargestellt ist. Die Ventilkugel 32 des Regelelements 3 und die Ventilkugel
33 des Zusatz-Regelelements 3" sind über ein Koppelelement 34, hier eine geradlinig
verlaufende dünne und leichte Stange, mechanisch miteinander verbunden, so dass sie
jede Bewegung in Vertikalrichtung gemeinsam ausführen.
[0025] In dem hier gezeigten Zustand, in welchem sich die beiden Ventilkugeln 32, 33 in
ihrer Schließstellung befinden, findet kein Gasdurchsatz durch den Zyklon 1 statt.
[0026] Sobald ein ausreichend großer Volumenstrom am Gaseinlass 11 des Zyklons 1 anfällt,
wird mittels des dadurch hervorgerufenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des
Zyklons 1 und dem Bereich des Gasauslasses 12 oberhalb der Ventilkugel 32 diese nach
oben hin angehoben. Hierdurch wird der Gasauslass 12 für eine Durchströmung durch
das gereinigte Gas geöffnet. Durch die Bewegung der Ventilkugel 32 nach oben wird
die untere Ventilkugeln 33 um den gleichen Weg ebenfalls nach oben bewegt, wodurch
der am unteren Ende des Zyklons 1 befindliche Ölauslass 13 ebenfalls geöffnet wird.
Abgeschiedenes Öl kann also durch den Ölauslass nach unten abströmen.
[0027] Damit die Druckdifferenz auch das gewünschte Anheben der Ventilkugeln 32, 33 bewirken
kann, ist die obere Ventilkugel 32 mit einem größeren Durchmesser ausgeführt als die
untere Ventilkugel 33. Bei gleicher Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Zyklons
einerseits und den außerhalb der Ventilkugeln 32, 33 liegenden Bereichen des Zyklons
ergibt sich so immer eine resultierende, nach oben gerichtete Kraft, die das Öffnen
der Regelelemente 3 und 3" bewirkt.
1. Vorrichtung zur Entölung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen einer Brennkraftmaschine,
mit den folgenden Merkmalen:
a) wenigstens zwei von den Kurbelgehäuseentlüftungsgasen durchströmbare Ölabscheideelemente
in Form von Zyklonen (1), wobei die in den Kurbelgehäuseentlüftungsgasen enthaltenen
Öltröpfchen in den Zyklonen (1) abscheidbar sind und wobei jeder Zyklon (1) einen
Gaseinlaß (11), einen Gasauslaß (12) und einen Ölauslaß (13) aufweist,
b) Mittel zur Teilung eines Volumenstroms (2) der Kurbelgehäuseentlüftungsgase in
mindestens zwei Teilvolumenströme (21, 22, 23, 24), wobei den vorgenannten Mitteln
die mindestens zwei Zyklone (1) nachgeschaltet sind,
c) mindestens ein Regelelement (3, 3'), das in Abhängigkeit von der Größe des ihm
zufließenden Volumenstroms (2) mindestens einen der Teilvolumenströme (21, 22, 23,
24) regelt,
d) das mindestens eine Regelelement (3) ist ein passives Element, das unmittelbar
über den Volumenstrom (2, 21 - 24) oder über eine von diesem ausgeübte Kraft betätigbar
ist,
e) einem ersten Zyklon (1) ist kein Regelelement zugeordnet, sodaß der erste Zyklon
(1) im Betrieb der Brennkraftmaschine ständig von Kurbelgehäuseentlüftungsgas durchströmt
ist;
f) das mindestens eine Regelelement (3) ist bei geringem Volumenstrom geschlossen
und öffnet bei steigendem Volumenstrom und
g) die Ölauslässe (13) der Zyklone (1) münden in einen gemeinsamen Ölsammelbehälter,
der sich unmittelbar an die Ölauslässe (13) anschließt und der über ein Rücklaufsperrventil
oder einen Siphon mit einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei nachgeschalteten Zyklone (1) parallel geschaltet sind und daß
den Zyklonen (1) stromaufwärts ein gemeinsames Regelelement (3') vorgeschaltet ist,
das den Volumenstrom (2) der Kurbelgehäuseentlüftungsgase in Abhängigkeit von dessen
Größe in die mindestens zwei Teilvolumenströme (21 bis 24) aufteilt und diese den
mindestens zwei Zyklonen (1) zuleitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölauslaß von mindestens einem Zyklon (1) ein Zusatz-Regelelement (3") aufweist,
das den Ölauslaßquerschnitt zum Ölsammelbehälter hin zwischen einer Offen- und einer
Schließstellung, vorzugsweise stufenlos oder in mehreren Stufen, verändert.
4. Vorrichtung zur Entölung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen einer Brennkraftmaschine,
mit den folgenden Merkmalen:
a) wenigstens zwei von den Kurbelgehäuseentlüftungsgasen durchströmbare Ölabscheideelemente
in Form von Zyklonen (1), wobei die in den Kurbelgehäuseentlüftungsgasen enthaltenen
Öltröpfchen in den Zyklonen (1) abscheidbar sind und wobei jeder Zyklon (1) einen
Gaseinlaß (11), einen Gasauslaß (12) und einen Ölauslaß (13) aufweist,
b) Mittel zur Teilung eines Volumenstroms (2) der Kurbelgehäuseentlüftungsgase in
mindestens zwei Teilvolumenströme (21, 22, 23, 24), wobei den vorgenannten Mitteln
die mindestens zwei Zyklone (1) nachgeschaltet sind,
c) mindestens ein Regelelement (3, 3'), das in Abhängigkeit von der Größe des ihm
zufließenden Volumenstroms (2) mindestens einen der Teilvolumenströme (21, 22, 23,
24) regelt,
d) die mindestens zwei nachgeschalteten Zyklone (1) sind in Reihe geschaltet und
e) den Zyklonen (1) ist stromaufwärts jeweils ein Regelelement (3) vorgeschaltet,
wobei jedes Regelelement (3) in Abhängigkeit von dem ihm zufließenden Volumenstrom
diesen in zwei Teilströme aufteilt, von denen jeweils der eine Teilstrom dem dem Regelelement
(3) nachgeschalteten Zyklon (1) zufließt und jeweils der andere Teilstrom in eine
Umgehungsleitung (4) fließt, die an dem nachgeschalteten Zyklon (1) vorbeiführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölauslässe (13) der Zyklone (1) in einen gemeinsamen Ölsammelbehälter münden,
der sich unmittelbar an die Ölauslässe (13) anschließt und der über ein Rücklaufsperrventil
oder einen Siphon mit einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Regelelement (3) ein passives Element ist, das unmittelbar über
den Volumenstrom (2, 21 - 24) oder über eine von diesem ausgeübte Kraft betätigbar
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (3) jeweils unmittelbar im Gaseinlaß (11) des zugehörigen Zyklons
(1) angeordnet ist und daß mittels des Regelelements (3) der Einlaßquerschnitt des
Zyklons (1) zwischen einer Offen- und Schließstellung, vorzugsweise stufenlos oder
in mehreren Stufen, veränderbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (3) jeweils unmittelbar im Gasauslaß (12) des zugehörigen Zyklons
(1) angeordnet ist und daß mittels des Regelelements (3) der Gasauslaßquerschnitt
des Zyklons (1) zwischen einer Offen- und Schließstellung, vorzugsweise stufenlos
oder in mehreren Stufen, veränderbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Regelelement (3) jeweils unmittelbar im Ölauslaß (13) des zugehörigen
Zyklons (1) ein Zusatz-Regelelement (3") angeordnet ist, daß mittels des Zusatz-Regelelements
(3") der Ölauslaßquerschnitt des Zyklons (1) zwischen einer Offen- und Schließstellung,
vorzugsweise stufenlos oder in meh reren Stufen, veränderbar ist und daß das Regelelement
(3) und das Zusatz-Regelelement (3") miteinander gekoppelt gemeinsam verstellbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (3) und das Zusatz-Regelelement (3") jeweils eine durch Gewichts-
oder Federkraft in Schließrichtung vorbelastete Ventilkugel (32, 33) umfassen, wobei
die Ventilkugel (32) des Regelelements (3) einen größeren Durchmesser aufweist als
die Ventilkugel (33) des Zusatz-Regelelements (3") und wobei die beiden Ventilkugeln
(32, 33) durch ein Koppelelement (34) zur gemeinsamen Verstellung miteinander verbunden
sind.
1. Apparatus for deoiling crankcase ventilation gases of a combustion engine with the
following features:
a) at least two oil separator elements in the form of cyclones (1), through which
the crank case ventilation gases can flow, whereby oil droplets contained in the crank
case ventilation gases are separable in the cyclones (1), and whereby each cyclone
(1) is provided with a gas inlet (11), a gas outlet (12) and an oil outlet (13),
b) means for splitting the volume flow (2) of the crank case ventilation gases into
at least two partial volume flows (21, 22, 23, 24), whereby the previously mentioned
means are followed by the at least two cyclones (1),
c) at least one control element (3, 3') that controls at least one of the partial
flows (21, 22, 23, 24) in relation to the magnitude of the incoming volume flow (2),
d) the at least one control element (3) is a passive element that can be actuated
directly via the volume flow (2, 21-24) or via a force exerted by this volume flow,
e) to a first cyclone (1), no control element is dedicated, so that the first cyclone
(1) is continuously flown through by the crank case ventilation gases during the operation
of the combustion engine,
f) the at least one control element (3) is closed for a low volume flow and opens
for an increasing volume flow, and
g) the oil outlets (13) of the cyclones (1) discharge into a common oil collecting
container following directly the oil outlets (13) and which is connected to a crank
case of the combustion engine by means of a non-return valve or a siphon.
2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least two following cyclones (1) are arranged parallel, and in that the cyclones (i) are connected upstream by a common control element (3') splitting
the volume flow (2) of the crank case ventilation gases into the at least two partial
volume flows (21 to 24) in relation to its magnitude and leads the at least two partial
volume flows (21 to 24) to the at least two cyclones (1).
3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the oil outlet of at least one cyclone (1) is provided with an additional control
element (3") changing the cross section of the oil outlet into the direction of the
oil collecting container from an open to a closed position, preferably continuously
or in several steps.
4. Apparatus for deoiling crank case ventilation gases of a combustion engine with the
following features:
a) at least two oil separating elements in the form of cyclones (1) which can be flown
through by crank case ventilation gases, whereby the oil droplets contained in the
crank case ventilation gases are precipitatable, and whereby each cyclone (1) is provided
with a gas inlet (11), a gas outlet (12) and an oil outlet (13),
b) means for splitting the volume flow (2) of the crank case ventilation gases into
at least two partial volume flows (21, 22, 23, 24), whereby the previously mentioned
means are followed by the at least two cyclones (1),
c) at least one control element (3, 3') controlling at least one of the partial volume
flows (21, 22, 23, 24) in relation to the magnitude of the incoming volume flow (2),
d) the at least two following cyclones (1) are connected in series, and
e) the cyclones (1) are connected upstream with one control element (3), respectively,
whereby each control element (3) splits the volume flow into two partial flows in
relation to the incoming volume flow, whereby always one of the partial flows flows
to the cyclone (1) following the control element (3) and whereby the other partial
flow flows into a bypass line (4) bypassing the following cyclone (1).
5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the oil outlets (13) of the cyclones (1) discharge into a common oil collecting container
following directly the oil outlets (13), and which is connected with a crank case
of the combustion engine via a non-return valve or a siphon.
6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one control element (3) is a passive element that can be actuated directly
via the volume flow (2, 21-24) or via a force exerted by this volume flow.
7. Apparatus according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control element (3) is always arranged directly in the gas inlet (11) of the
respective cyclone (1) and in that the inlet cross section of the cyclone (1) can be changed by the control element
(3) between an open and a closed position, preferably continuously or in several steps.
8. Apparatus according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the control element (3) is always arranged directly in the gas outlet (12) of the
respective cyclone (1) and in that the cross section of the gas outlet of the cyclone (1) is changeable by the control
element (3) between an open and a closed position, preferably continuously or in several
steps.
9. Apparatus according to claim 8, characterized in that additionally to the control element (3) always directly in the oil outlet (13) of
the respective cyclone, an additional control element (3") is arranged, and in that the cross section of the oil outlet of the cyclone (1) can be changed by the additional
control element (3") between an open and a closed position, preferably continuously
or in several steps, and in that the control element (3) and the additional control element (3") are coupled to each
other and together adjustable.
10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the control element (3) and the additional control element (3") comprise each a valve
ball (32, 33) that is preloaded in a closing direction by a weight or spring force,
wherein the diameter of the valve ball (32) of the control element (3) is larger than
the diameter of the valve ball (33) of the additional control element (3"), and whereby
the two valve balls (32, 33) are connected to one another by means of a coupling element
(34) permitting their joint adjustment.
1. Dispositif de déshuilage des gaz de ventilation de carter d'un moteur à combustion,
présentant les caractéristiques suivantes :
a) au moins deux éléments de séparation d'huile qui peuvent être traversés par les
gaz de ventilation du carter et se présentent sous la forme de cyclones (1), les gouttelettes
d'huile contenues dans les gaz de ventilation du carter pouvant être séparées dans
les cyclones (1) et chaque cyclone (1) possédant une entrée de gaz (11), une sortie
de gaz (12) et une sortie d'huile (13),
b) des moyens pour diviser un débit volumique (2) des gaz de ventilation du carter
en au moins deux débits volumiques partiels (21, 22, 23, 24), lesdits au moins deux
cyclones (1) étant placés en aval desdits moyens,
c) au moins un élément de régulation (3, 3') qui régule au moins un des débits volumiques
partiels (21, 22, 23, 24) en fonction de la grandeur du débit volumique (2) qui lui
parvient,
d) ledit au moins un élément de régulation (3) est un élément passif qui peut être
actionné directement par le débit volumique (2, 21 - 24) ou par une force exercée
par celui-ci,
e) aucun élément de régulation n'est associé à un premier cyclone (1), de sorte que
le premier cyclone (1) est constamment traversé par les gaz de ventilation du carter
pendant le fonctionnement du moteur à combustion,
f) ledit au moins un élément de régulation (3) est fermé quand le débit volumique
est faible et s'ouvre quand le débit volumique augmente et
g) les sorties d'huile (13) des cyclones (1) débouchent dans un réservoir collecteur
d'huile commun qui se raccorde directement aux sorties d'huile (13) et qui est relié
à un carter du moteur à combustion par un clapet antiretour ou un siphon.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux cyclones (1) placés en aval sont montés en parallèle et en ce qu'un élément de régulation commun (3') est placé en amont des cyclones (1), lequel divise
le débit volumique (2) des gaz de ventilation du carter en lesdits au moins deux débits
volumiques partiels (21 à 24) en fonction de sa grandeur et amène ceux-ci auxdits
au moins deux cyclones (1).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sortie d'huile d'au moins un cyclone (1) comporte un élément de régulation supplémentaire
(3") qui fait varier la section de sortie d'huile vers le réservoir collecteur d'huile
entre une position ouverte et une position fermée, de préférence sans paliers ou en
plusieurs paliers.
4. Dispositif de déshuilage des gaz de ventilation de carter d'un moteur à combustion,
présentant les caractéristiques suivantes :
a) au moins deux éléments de séparation d'huile qui peuvent être traversés par les
gaz de ventilation du carter et se présentent sous la forme de cyclones (1), les gouttelettes
d'huile contenues dans les gaz de ventilation du carter pouvant être séparées dans
les cyclones (1) et chaque cyclone (1) possédant une entrée de gaz (11), une sortie
de gaz (12) et une sortie d'huile (13),
b) des moyens pour diviser un débit volumique (2) des gaz de ventilation du carter
en au moins deux débits volumiques partiels (21, 22, 23, 24), lesdits au moins deux
cyclones (1) étant placés en aval desdits moyens,
c) au moins un élément de régulation (3, 3') qui régule au moins un des débits volumiques
partiels (21, 22, 23, 24) en fonction de la grandeur du débit volumique (2) qui lui
parvient,
d) lesdits au moins deux cyclones (1) placés en aval sont montés en série et
e) un élément de régulation (3) est chaque fois placé en amont d'un cyclone (1), chaque
élément de régulation (3) divisant le débit volumique qui lui parvient, en fonction
de sa grandeur, en deux débits partiels, un de ces débits partiels parvenant au cyclone
(1) placé en aval de l'élément de régulation (3) et l'autre débit partiel passant
dans une conduite de dérivation (4) qui passe à côté du cyclone (1) placé en aval.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sorties d'huile (13) des cyclones (1) débouchent dans un réservoir collecteur
d'huile commun qui se raccorde directement aux sorties d'huile (13) et qui est relié
à un carter du moteur à combustion par un clapet antiretour ou un siphon.
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de régulation (3) est un élément passif qui peut être actionné
directement par le débit volumique (2, 21 - 24) ou par une force exercée par celui-ci.
7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de régulation (3) est chaque fois disposé directement dans l'entrée de
gaz (11) du cyclone (1) associé et en ce que l'élément de régulation (3) permet de faire varier la section d'entrée du cyclone
(1) entre une position ouverte et une position fermée, de préférence sans paliers
ou en plusieurs paliers.
8. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de régulation (3) est chaque fois disposé directement dans la sortie de
gaz (12) du cyclone (1) associé et en ce que l'élément de régulation (3) permet de faire varier la section de sortie de gaz du
cyclone (1) entre une position ouverte et une position fermée, de préférence sans
paliers ou en plusieurs paliers.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'en plus de l'élément de régulation (3), un élément de régulation supplémentaire (3")
est disposé chaque fois directement dans la sortie d'huile (13) du cyclone (1) associé,
en ce que l'élément de régulation supplémentaire (3") permet de faire varier la section de
sortie d'huile du cyclone (1) entre une position ouverte et une position fermée, de
préférence sans paliers ou en plusieurs paliers, et en ce que l'élément de régulation (3) et l'élément de régulation supplémentaire (3") sont couplés
de manière à pouvoir être réglés en commun.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de régulation (3) et l'élément de régulation supplémentaire (3") comprennent
chacun une bille de clapet (32, 33) précontrainte dans la direction de fermeture par
une force massique ou élastique, la bille de clapet (32) de l'élément de régulation
(3) présentant un plus grand diamètre que la bille de clapet (33) de l'élément de
régulation supplémentaire (3") et les deux billes de clapet (32, 33) étant reliées
ensemble par un élément de couplage pour le réglage commun.
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