DE403900C - Einrichtung zur Reinigung des Schmieroels von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Reinigen des Schmieröls von Verbrennungskraftmaschinen, instesondere für Kraftwagen während des Ganges. Die Erfindung bezweckt, alle in dem Öl schwebenden schädlichen Stoffe zu beseitigen und dadurch jede unnotwendige Abnutzung c4er beweglichen Teile zu vermeiden.

Bei der Ausführung der Erfindung wird ίο eine filterpressenartige Vorrichtung angewandt, durch welche das benutzte Kurbelgehäuseöl hindurchgeht und von allen mitgeschleppten festen und halbfesten Körpern befreit wird einschließlich derjenigen sehr feinen Kohlenstoffteilchen, welche das öl wolkig machen. Das so gereinigte Öl, welches im wesentlichen die gleiche Klarheit hat wie frisches, ungebrauchtes öl, wird dann wieder in das Kurbelgehäuse zurückgeführt, ac Es ist schon vorgeschlagen worden, in das Ölumlaufsystem von Verbrennungsmotoren Filter einzubauen, und für das Filtrieren von Öl außerhalb der \"erbrennungskraftmaschinen sind auch schon Filterpressen vorgeschlagen worden. Es gibt aber noch keine Einrichtung, ; insbesondere bei Kraftwagen, welche eine ! vollständige Feinfiltrierung während des Be- ! triebes ermöglicht, so daß jede sonstige FiI- j trierung wegfällt und der schädliche Einfluß 1 auch der kleinsten Verunreinigung auf die Laufstellen vermieden und die Erneuerung des Öls nur entsprechend den Ölverlusten nötig wird. \

Erfinder hat gefunden, daß die verhältnis- ί mäßig große Flächenausdehnung auch einer so kleinen Filterpresse, die bequem auf einen : Kraftwagen untergebracht werden kann, unter den besonderen Betriebsverhältnissen dessel- I ben diese vollständige Reinigung während der j Schmierung gestattet. Dabei kann als Fein- J filterstoff eine Schicht von Kieselgur o. dgl. gebraucht werden. Dies wird gebraucht, wenn ; das Filter gleich von vornherein voll wirksam | sein soll. Sonst bilden auch die abgelagerten Unreinigkeiten selbst eine genügende Filterschicht. Allerdings ist bei dieser Feinfiltrierung nicht ganz ausgeschlossen, daß auch Verstopfungen des Filters vorkommen. Es ist deshalb dafür Vorsorge zu treffen, daß auch hierbei die Schmierung ungestört weitergeht. Das wird durch Anordnung eines Umgehungskanals erreicht, durch welchen das Öl j auch neben dem Filter vorbeifließen kann, und 1 der entweder dauernd offen sein kann, da I auch 'dann das öl rein bleibt, oder sich gegen ' den Druck eines belasteten Ventils dann öffnet, wenn der Filtergegendruck ein gewisses Maß überschreitet. Dabei kann das öl durch die gewöhnliche Schmierpumpe oder eine besondere Pumpe durch das Filter getrieben werden.

Die Kieselgurschicht kann durch Aufschwemmung derselben mittels der Pumpe auf die einzelnen Filterscheiben aufgebracht werden und nachher der übrigbleibende Anteil durch einen Sammelkanal am Filterboden wieder entfernt werden.

Zur Reinigung des Sammelkanals am Boden der Filterpresse ist am Boden der Kammer ein Kratzeisen angeordnet. Ferner sind an der Filterpresse Schauöffnungen über- oder nebeneinander vorgesehen, so daß das Zuströmen des schmutzigen Öls und die Qualität des gereinigten Öls vom Führersitz aus über-· wacht werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt eine Ausführungsform des Filters in senkrechtem Schnitt nach Linie 1-1 der üAbb. 4.

Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i.

Abb. 3 zeigt eines der Filterelemente- in

Seitenansicht.

Abb. 4 ist eine Vorderansicht des Filters, Abb. 5 eine Seitenansicht des an einem

Automobilmotor angebrachten Filters.

Abb. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Filters und

Abb. 7 eine Einzeldarstellung in größerem Maß stäbe.

Das Filter F umfaßt ein Gehäuse 1, zweckmäßig aus Gußeisen oder Aluminium von solcher Gestalt, daß ein zylindrischer oberer Teil zur Aufnahme der Filterelemente und ein im wesentlichen dreieckiger Raum zur Bildung einer Absetzkammer entsteht. Die Vorderwand des Gehäuses ist mit einer kreisförmigen öffnung versehen, die durch eine Platte 2 abgeschlossen wird, welche mit einem Vorsprung 3 in eine kreisförmige Nut 5 am Rande der Öffnung eingreift. Ein Dichtungsring 4 ist in der Nut untergebracht, um die Fuge abzudichten. Eine Anzahl von Schrauben 7 und Muttern 6 (Abb. 4) sichert die Deckplatte am Gehäuse.

An der oberen Kante des Gehäuses ist ein Stopfen 8 angebracht, der zum Füllen des Gehäuses mit einer bestimmten Flüssigkeit ent-

fernt werden kann, welche als Filterklärmasse bezeichnet werden soll. Am unteren Ende des Gehäuses ist ein Stopfen 9 angebracht, welcher benutzt werden kann, um das Gehäuse zu entleeren oder angesammelte Niederschläge oder wässerige Flüssigkeit abzuziehen. Eine Stange 10 mit einer Scheibe 11 ist am inneren Ende des Stopfens angebracht, um die Reinigung zu erleichtern. Die Filterblätter oder Elemente 15 sind auf einer durchbohrten Welle 18 befestigt, deren Außenfläche vierkantig ausgebildet ist fs. Abb. 2). Die Blätter 15 sind zusammengesetzt aus je einem groben Drahtsieb 60, welches mit geeignetem Filterstoff 61 bedeckt ist. Der Filterstoff kann entweder metallisch sein, z. B. aus feiner Drahtgaze bestehen, oder nichtmetallisch, beispielsweise aus Baumwolle, Leinen, Wolle, Seide oder Asbestgewebe gebildet werden.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist ein Baumwollgewebe angewandt, welches erhebliche Festigkeit hat, beispielsweise Baumwolldrillich oder Cantonflanell. Unter gewissen Bedingungen ist die wollige Fläche dieses FIanells sehr vorteilhaft und insbesondere, wenn die Filterblätter mit einem ergänzenden Filterbett versehen sind, beispielsweise einer Schicht von Kieselgur, wie unten beschrieben. In solchen Fällen dienen die Schlingen oder Fasern des Stoffes dazu, die Schicht an ihrer Stelle zu erhalten, so daß diese nicht das Streben hat, sich abzulösen, wenn das Filter längere Zeit ungebraucht bleibt. Metallplatien 62 sind in der Mitte des Siebes 60 vorgesehen, welche verhindern, daß der Filterstoff in die Maschen des Ableitungssiebes hineingepreßt wird, wenn die Blätter auf der Welle zusammengestellt werden, so daß eine Hemmung des Durchflusses des filtrierten Öls durch die mittlere Öffnung vermieden wird.

Die Filterelemente werden auf der Welle

durch eine Reihe von Trennringen 27 (Abb. 2) auseinandergehalten. JeJe Fläche der Welle ist mit einer Nut 24 versehen, um das filtrierte öl von den mittleren Öffnungen der Filterschichten zu einer Reihe von Löchern 23 zu führen, durch die es zu der kreisförmigen Ableitungsbohrung 21 der Welle hinfließt. Eine Mehrzahl von Schabern 28 ist zwischen den gegenüberliegenden Filterelementen mittels Ringe angebracht, welche die Abstandsringe 27 lose umgeben. Die Bewegungsweise dieser Schaber wird unten beschrieben.

Das hintere Ende der W^relle ist mit einem Schraubstopfen 25 versehen, der mit einem Ring 26 zusammenwirkt, um die Filterelemente an ihrer Stelle zu erhalten. Das vordere Ende der W^Telle ist abgerundet, so daß sie sich innerhalb einer Stopfbüchse drehen kann, die aus einer Brille 46 und Packungsringen 47, 48 besteht, welche in gewissem Abstande durch einen durchbrochenen Metallring 49 erhalten werden. Eine Mehrzahl von Löchern 51 ist in der Welle vorgesehen, durch welche das filtrierte Öl aus der Bohrung der Welle austritt. Der durchbrochene Abstandsring zusammen mit der Dichtungsbrille dient dazu, beide Dichtungen dicht zu halten, so daß der Austritt sowohl von filtriertem als von unfiltriertem Öl verhindert wird. Das äußere Ende 19 der Welle ist vierkantig, um das Aufsetzen einer Kurbel oder eines Schraubenschlüssels zu gestatten, was, wie unten beschrieben, während der Reinigung des Filters zur Drehung der Welle notwendig ist.

Die Deckplatte bildet mit einer Buchse ein Stück, das diametral durch die Platte hindurchgeführt ist. Der obere Teil dieser Buchse ist ausgebohrt, um das Schauglas 22 aufzunehmen, welches sich unten gegen einen Korkring 29 stützt und oben durch eine Mutter 30 und einen Korkring 31 gehalten wird. Die Mutter 30 ist mit einem Schlitz 32 zum Ansetzen eines Schraubenziehers und mit einem Kanal 33 versehen, der mit dem Innern des Filtergehäuses vermöge der Durchgänge 34 und 35 in Verbindung steht. Ein Einlaufrohr 50 ist am oberen Ende der Buchse mittels einer Mutter 36 angebracht, die eine mit Gewinde versehene Öffnung 37 besitzt. Das zu filtrierende Öl läuft vom Rohr 50 durch das Schauglas 28 und den Kanal 35 in das Filtergehäuse und kann dann zwischen den Filterelementen frei hindurchlaufen.

Der Auslaß für das filtrierte Öl umfaßt die Bohrungen 51 in der Ableitungswelle, ein Mundstück 38 und ein Schauglas 39, welch letzteres zwischen Dichtungsringen 40,41 liegt. Alle diese Teile werden durch eine" Mutter 42 mit viereckiger Öffnung festgedrückt und können durch Lösen dieser Mutter leicht entfernt werden. Eine Auslaßöffnung 43 ist an der Seite der Buchse angeordnet, und ein Auslaßrohr 44 ist in diese Öffnung eingeschraubt. Ein einfacher Hahn 45 ist in das untere Ende der Buchse eingeschraubt, um bequem Proben des filtrierten Öls entnehmen zu können.

Um das zu filtrierende Öl erwärmen zu können, ist an dem Gehäuse 1 ein Heizmantel 12 angebracht, welcher mittels des Einlaßrohrs 13 und des Auslaßrohrs 14 mit dem Gasauslaß oder dem Heißwassersystem der Maschine verbunden- werden kann. Das Einlaßrohr 50 des Filters wird beständig mit trübein Schmieröl unter Druck gespeist, und das Auslaßrohr 44 leitet zu einem Vorratsbehälter. im Schmiersystem der Maschine, wie unten näher beschrieben.

Das Verfahren zum Betriebe des Filters ist folgendes:

Das Filtergehäuse wird zuerst mit der FiI-

terklärmasse gefüllt, die zweckmäßig aus pulverisierter Kieselgur gemischt mit Öl etwa im Verhältnis von 50 g auf das Liter Öl besteht. Dieses Gemisch wird sorgfältig verrieben, um alle Klumpen zu beseitigen und ein glattfließendes Gemisch zu ergeben. Dieses Klärmittel wird durch die mit dem Stopfen 8 versehene Öffnung in das Filtergehäuse eingebracht. Das zu filtrierende Öl wird dann durch das Rohr 50 in das Gehäuse eingeleitet, wobei ein Druck von etwa ¹J₃ bis ²/₃ Atm. in <ler Zuführleitung aufrechterhalten wird. Das klare, mit der Kieselgur gemischte Öl wird auf diese Weise durch das trübe, aus dem Kurbelgehäuse stammende Öl verdrängt und filtriert durch die Filterelemente in die Welle 18, wobei es aus dieser Welle durch das Schauglas 39 zu dem Auslaßrohr 44 fließt. Die Kieselgur, welche dem Öl beigemengt ist, schlägt sich während dieses Verfahrens als dünne, gleichmäßige Schicht auf dem Filtertuch 61 nieder und bildet auf diese Weise eine Ergänzungsfilterschicht von außerordentlicher Feinheit. Nachdem das Klärmittel auf diese Weise aus dem Gehäuse verdrängt ist, beginnt das unreine Öl die Filterelemente zu durchdringen, welche mit der Kieselgurschicht überzogen sind. Diese Schicht hat so außerordentliche Feinheit, daß sie alle sichtbaren Teilchen von Kohlenstoffnierlerschlag oder , andere \^rerunreinigungen, wie kieiu sie auch ' sind, zurückhält. !

Obgleich diese Filterschicht bei der beschriebenen Ausführungsform aus Kieselgur zusammengesetzt sein soll, können doch auch andere gepulverte und zweckmäßig flüchtige Stoffe angewandt werden, beispielsweise Walkererde, Knochenkohle, Kalkkarbonat, Asbest, Holzschliff o. dgl. Infolge der Tatsache, daß j alles längere Zeit gebrauchte öl die Tendenz hat, etwas sauer zu werden und daher ätzende , Eigenschaften anzunehmen, wird zweckmäßig eine etwas alkalische Substanz, beispielsweise Kalkkarbonat, der Ergänzungsfilterschicht einverleibt, um diese Säure des Öls zu neutralisieren. Während die Filterung des Öls fortdauert, schlägt sich ein Schlammbett von feinverteiltem Kohlenstoff, Straßenstaub und anderem Fremdstoff auf der Filterfläche nieder, so daß der Filterwiderstand allmählich _: -zunimmt, bis nach etwa einigen Monaten die Durchflußgeschwindigkeit erheblich beeinträchtigt ist. Das Filter kann dann auf fol- : gende Weise gereinigt werden. Der ölzufluß durch das Rohr 50 wird abgestellt. Der Entleerungsstopfen 9 wird entfernt und der In- ^! halt des Gehäuses in einen Behälter abgelassen. Eine Kurbel wird dann auf das Vierkantende 19 der Filterwelle aufgesteckt und diese etwa ' 12- oder 15 mal herumgedreht. Die Schaber drehen sich zwischen den Filterelementen um einen kleinen Winkel und werden dann durch Anschläge 54 an der Wand des Gehäuses stillgehalten. Die fortgesetzte Drehung , der Filterelemente bewirkt, daß die Schaber 6g die Schicht von Kieselgur und Schlamm, welche auf den äußeren Flächen niedergeschla- < gen ist, entfernen, und dieser Niederschlag ■' fällt dann in den Raum unterhalb der Filterelemente hinein. Dieser Raum kann mit Hilfe der Kratzscheibe 11 sorgfältig gereinigt werden. Nachdem das Filter sorgfältig gereinigt ist, wird das Gehäuse wieder mit der Klärflüssigkeit durch den Stopfen 8 gefüllt, so daß ein neues Filterbett von Kieselgur auf den Filterelementen niedergeschlagen wird. Der Betrieb des Filters kann dann fortgesetzt werden, bis eine erneute Reinigung notwendig ist.
'. Einer der wichtigen Vorteile der vorliegenden Konstruktion des Filters liegt darin, daß ■ infolge der beiden Schaugläser sowohl der Eintritt des trüben Öls als der Austritt des klaren Öls jederzeit beobachtet werden kann, ', so daß die Tätigkeit in einem Augenblick zu beurteilen ist. Ein anderer Vorteil besteht in der Anordnung der Absetzkammer unterhalb der Filterelemente, in welcher sich alle schwereren festen Teilchen sowie auch alles im Öl sich ansammelnde Wasser absetzen kann. In- ! folge der senkrechten Stellung der Filterele-' mente werden die auf diese Weise niedergeschlagenen festen Körper in der Absetzkammer abgesetzt, wenn das Filter nicht in Wirkung steht. Die Filterfläche wird dadurch von einer übermäßigen Belastung mit Filterschlamm befreit, so daß die Filterwirkung nicht so rasch beeinträchtigt wird. Die Welle des Filters kann zweckmäßig von Zeit zu Zeit ein-oder zweimal herumgedreht werden, so daß die schwereren Verunreinigungen entfernt werden, ohne daß es erforderlich ist, eine ausgiebige Reinigung vorzunehmen. Der Absetzraum unter den Filterelementen bildet daher eine wertvolle Vorratskammer für das Wasser und die angesammelten festen Körper, " wo sie unschädlich für die Maschine zurückbleiben können und aus der sie von Zeit zu Zeit, wenn eine durchgreifende Reinigung vorzunehmen ist, entfernt werden. Das Filter wird zweckmäßig in der aus Abb. 5 ersichtlichen Weise mit der Schmiervorrichtung des Motors verbunden. Das Filter F ist an dem Spritzbrett des Automobils befestigt, wobei die Oberfläche der Einrichtung nach vorn liegt, so daß die Schaugläser vom Fahrer beobachtet werden können. Eine Pumpe 70 ist am Maschinengehäuse angebracht und mit einem Einflußrohr 71 und zwei Ausflußrohren versehen. Das Einflußrohr ist mit dem unteren Teil des Kurbelgehäuses der Maschine verbunden, und das eine Auslaßrohr steht mit Lei-

tungen 72 in Verbindung, welche das öl zu j den Lagern oder anderen Teilen der Maschine | führen, die geschmiert werden sollen. Das : andere Rohr Ji steht in Verbindung mit dem ; Einlaßrohr 50 des Filters. Das Auslaßrohr ■ 44 des Filters führt zu dem Innern des Kurbelgehäuses. Vermöge der beschriebenen Verbindung drückt die ölpumpe ständig einen Teil des umlaufenden Öls in den Filter hinein, während der übrige Teil unmittelbar durch ein Rohr den Lagern zugeleitet wird. Solange daher die Maschine in Wirkung ist, wird ein beständiger Öldurchfiuß durch den Filter aufrechterhalten und daher eine fortdauernde Reinigung des Öls gesichert.

Ein Sicherheitsventil 74 ist an der Einlaßleitung des Filters vorgesehen. Dieses steht mit dem Kurbelgehäuse direkt durch ein Rohr in Verbindung. Bei dieser besonderen Ausführungsform besteht dieses Sicherheitsventil aus einem Kugelventil, welches gewöhnlich durch eine Feder geschlossen gehalten wird, deren Spannung durch einen Schraubstopfen ; geändert werden kann. Die Spannung wird j so gewählt, daß das Öl, wenn es im Filter unter einem Druck steht, der nicht größer ist ! als der maximale, zum Schmieren der Ma- ' schine geeignete Druck, in den Filter eintritt und den Rückdruck dieses Filters überwindet. ; Sollte jedoch der Druck über dieses Maximum steigen, indem sich die Ölleitung verstopft oder die Pumpe mehr Öl liefert, als durch das System hindurchfließen kann, so hebt sich das ' Kugelventil von seinem Sitz und läßt einen Teil des Öls direkt in das Kurbelgehäuse abfließen. Wenn der Druck wieder seine normale Größe annimmt, führt die Feder das Kugel- ⁱ ventil wieder auf den Sitz zurück. ■

Eine abgeänderte Befestigungsart- des FiI-ters ist in Abb. 6 dargestellt, in welcher dieser i unmittelbar an der Seite der Maschine ange- , bracht ist. Das Einlaßrohr befindet sich in ' direkter \^rerbindung mit dem Ausflußrohr der ; ölpumpe, deren Saugrohr mit einer Vertiefung im Boden des Kurbelgehäuses Verbindung hat. Bei dieser Ausführungsform ist die ölpumpe kein Teil des regelmäßigen Schmier- i Systems der Maschine, sondern dient allein ; dazu, das Filter unter Druck mit Öl zu speisen, i

Das Auslaßrohr 44 des Filters ist unmittelbar j mit dem Innern des Kurbelgehäuses ver- ^; bunden.

Feine, nichtmetallische Siebgewebe des FiI- ' ters haben eine so große Fläche innerhalb eines :

Kreises, daß sie einen sehr befriedigenden FiI- . terdruckgang ergeben und ein Filterbett er- !

zeugen, das die feinsten Teilchen von festem Stoff, welche bei dem gebrauchten öl vorkommen, zurückhält. Infolge der Größe der Filterfläche arbeitet das Filter eine lange Zeit, ohne Reinigung zu erfordern. Bei der praktischen Ausführung sind Filter dieser Art bei Fahrten von mehreren hundert Kilometern gebraucht worden, ohne daß sie so weit verschmutzt wurden, daß eine Reinigung erforderlich war.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Filteranordnung mit einem Schmiersystem kombiniert, welches eine Pumpe zum Durchpressen des Kurbelkastenöls durch den Filter besitzt, aber offenbar kann auch der Durchgang des Öls durch das Filter durch andere Mittel, beispielsweise durch Saugen, hervorgebracht werden oder durch Anwendung des Prinzips eines Injektors oder Ejektors. Wesentlich ist nur, daß ein Druckunterschied auf den beiden entgegengesetzten Seiten «ler Filterelemente vorhanden ist.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   r. Einrichtung zur Reinigung des Schmieröls von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Kraftwagen während des Ganges, dadurch gekennzeichnet, daß ⁸S eine an sich bekannte Filterpresse verwendet wird und ein Teil des Öls aus dem Kurbelgehäuse entnommen und durch das Feinfilter hindurchgepreßt wird, während ein anderer Teil unter Umgehung des FiI-ters in das Kurbelgehäuse zurückläuft.
2. 2. Verfahren, das Filter nach Anspruch 1 für sofortige Vollklärung betriebsfertig zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufschwemmung von Kieselgur o. dgl. auf die Filterscheiben aufgebracht und der Überschuß durch den Sammelkanal entfernt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung des Sammelkanals durch eine Reinigungsöffnung mittels eines am freien Ende des sich über die ganze Länge der Kammer erstreckenden Verschlußbolzens angeordneten Kratzeisens (11) erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schauöffnungen übereinander im Zufluß- und Abflußrohr der Filterpresse vorgesehen sind, derart, daß sowohl das Zuströmen des schmutzigen Öls sowie auch die Güte des gereinigten Öls festgestellt werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.