SE442229B - Smorjmedelfilter for forbrenningsmotorer - Google Patents

Description

8003930-s Utsugningen av dylika additiv under en viss procenthalt ger också en snabbare förorening av motorn, vilket dessutom nödvändíggör mera effektiva filter.

Därför har man hittills nöjt sig med filter med låg filtrerings- nivå, och enkel konstruktion för påskruvning, vilka kunnat till- verkas billigt samt monteras och demonteras snabbt och enkelt, men med den nackdelen att oljan ofta måste bytas ut.

Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma ett smörjmedel för pâskruvning för förbränningsmotorer, speciellt till motorfordon, vilket filter medför liten förorening av oljan även vid högt additiv- innehåll. Ett dylikt filter förlänger oljans livslängd utöver den hittills normala användningsperioden lt.ex. 10000 km) och medger användning av smörjmedel med låg additivtillsats, speciellt i under- utvecklade länder, samt åstadkommer ett ekonomiskt och effektivt filtersystem för smörjmedel i tunga motorer, där additivtillsatsen måste vara hög under oljans användningsperiod.

I syfte att uppnå detta åstadkommer uppfinningen ett smörj- medelfilter för påskruvning för förbränningsmotorer, företrädesvis för motorfordon, vilket innefattar en skålformad del innehållande en första cylindrisk välvd filterpatron som är tillsluten uppåt medelst ett lock med en excentrisk inloppsöppning för smörjmedlet och en axiell utloppsöppning för det filtrerade smörjmedlet, kännetecknat av att den skålformade delen är försedd med en behållare för en bland- ning av flytande additiv och uppvisande en vägg, som påverkas av smörjmedelflödet genom filtret samt en öppning som tillslutes av ett membran av ett material som är avsett att sakta lösas upp under på- verkan av ett varmt smörjmedel.

Enligt ett annat uppfinningsdrag sträcker sig den första filter- patronen i huvudsak från locket till den skålformade delen över endast en del av dennas höjd, och mellan den första filterpatronen och skål- delens botten är anordnad en andra cylindrisk välvd filterpatron, en rörformad del är fäst vid locket och sträcker sig axiellt i huvud- sak utmed skâldelens hela längd, och gapet mellan den första filter- patronens insida och rördelens utsida är tillslutet medelst en pack- ning mot skåldelens botten samt kommunicerar med motorns insida via en utloppsöppning lokaliserad excentriskt i locket mellan inloppsöpp- ningen och lockets mitt.

Uppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l är ett längdsnitt genom ett filter enligt uppfinningen __» -___- )___,,--' ' f :Wi ïšâëcïßniåïëflu 8003930-8 monterat på en motor; fig. 2 är ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig. l, och fig. 3 är en planvy av det demonterade filtret sett från änden med kopplingsfattningar.

Såsom framgår av fig. l_är ett filter enligt uppfinningen mon- terat i en i huvudsak cylindrisk skålformad del 10 av djupdragen plåt. En hâllarring 12 av perforerad plåt är vikt vid skâldelens l0 öppna ände samt försedd med koncentriska spår för en yttre och en inre ringformad packning l4 resp. lö. Hållarringen 12 håller ett inre lock 18 av tjockare plåt och försedd med ett centralt gänget hål för anliggning med en kopplingsfattning 20 på ett motorblock 22 för förbindelse med filtrets insida och en ledning 24 från motorns smörjkrets (ej visad).

Det inre locket 18 är försett med ett flertal hål 26 anordnade på samma avstånd från varandra mellan packningarna 14, 16 i ett läge radiellt mellan desamma så att ett av hålen ligger i linje med ett hål 28 i motorblocket 22 vilket kommunicerar med en ledning 30 som på känt sätt leder till smörjmedelcirkulationspumpen (ej visad).

Minst ett hål 32 är utformat i det inre locket innanför den inre packningen 16 för kommunikation med en ledning 34 som via en rör- nippel 36 kan anslutas till cirkulationspumpcn eller tanken (ej visad) i motorn.

En rörformad del 38 av företrädesvis av formpressad syntet- harts är anordnad axiellt inuti skåldelen 10 och fäst vid det inre locket 18 med en tapp 40 som ingriper i ett motsvarande urtag i locket. Rördelens 38 basavsnitt, speciellt tappen 40, håller också en elastisk gummiskiva 35 som normalt anligger mot locketslß in- sida medelst en metallring 37 som är elastiskt förspänd av en spiral- fjäder 39 som ger efter för oljetrycket vid hålen 26 i locket 18.

Således fungerar gummiskivan 35 som en backventil som förhindrar evakuering av filtret då motorn ej är i gång om filtret är monterat upp och ned i förhållande till utförandet enligt fig. l. Rördelen sträcker sig upp till ett läge på avstånd från skåldelens 10 botten och uppvisar en ansats 42 för stöd av en första cylindrisk välvd filterpatron 44 bestående av ett par plåtändplattor 46 och 48 som är falsvikta över rörformade väggar 50 och 52 av perforerad plåt.

Filterpatronens 44 inre är fyllt med filtermaterial med hög filtre- ringsförmåga, t.ex. sammanpressad bomullsvadd, för att ur smörjmedlet som passerar genom filterpatronen avlägsna partiklar med en diameter på 0,5-1,0 mikron. Även om bomullsvadd föredras genom sin orenhets- å qmäzfm, . . _.._,.. h-. . _...__....._.........._...,..._f-.-~ 8803930-8 absorberande förmåga kan även andra material med motsvarande filtre- ringsförmåga användas.

Filterpatronen 44 tillslutes medelst en packning 54 invid ansatsen 42 på rördelen 38 och en andra pmmning 56 i motsatta änden invid en ringformad ribba 58 på rördelen. Således bildas ett gap mellan rönkflen 38 och den inre cylindriska väggen 50 på patronen 44. Detta gap är öppet utåt endast via ett hål 60 med begränsad aiemeter ett i linje med hålet 32 i det inte locket 18-, så ett smörjmedel som filtrerats i filterpatronen kan matas direkt till motorns inre eller via en anslutningsnippel 36 till motorns olje- Asump. Hålet 60 tillslutes med en ventil 62 som är förspänd till stängningsläge av en liten fjäder 64. Fjädern 64 är dimensionerad att medge öppning av ventilen vid normaltryck hos smörjmedlet i filtret och medge stängning vid lägre tryck vid t.ex. lägre motor- hastighet då det måste förhindras att för mycket olja tas bort från huvudoljeflödet.

V På rördelens 38 bortre ände invid ribban 58 är anordnad en andra filterpatron 66 av t.ex. den papperstyp som är vanlig i kon- ventionella filter och avgränsas densamma inåt av en perforerad cylindrisk vägg 68 med ändplattor 70 och 72. Filterpatronen 66 med- ger en grövre filtrering än patronen 44, men med större flödes- hastighet.

Patronen 66 hålles i läge av trycket från en blad- eller platt- fjäder 74 som stöder mot botten på skåldelen 10 och som uppvisar en central öppning 76 som normalt är stängd av en ventil 78 som är förspänd av en spiralfjäder 80 vilken anligger mot stöddelar 82 som skjuter ut från plattfjädern 74. Ventilen 76 fungerar som en luft- ventil för att avlasta patrondelen 66 då denna blir tilltäppt.

Anordnad excentriskt i rördelens 38 inre är en behållare 84 för regenerering av additiv. Behållaren avgränsas mellanröndelens insida och en plan vägg 86 som sträcker sig utmed endast en del av rördelens längd. Behållarens ändar är tillslutna av ändplattor 88 och 90, vilka vardera uppvisar en öppning som tillslutes medelst en ventil 92 resp. 94 som förspännes till öppet läge av en fjäder 96 resp. 98. Emellertid är resp. ventil normalt stängd av en skiva eller ett membran 100 resp. l02 av en oljelöslig syntetharts, t.ex. polyisobutylen med hög molekylvikt som säljes under varunamnet “Vistanex“. Membranen kan också vara av annat material, t.ex. en polymetakrylat eller polyolefin, under förutsättning att materia- let är lite lösligt i kall olja och lättlösligt i varm olja. _ ..-__ ..-._._....__.._.-,.. _ _. e . i._..-..à.....,_.-_____.\/ ___,_,.. ..._- v 8003930-8 Behållaren är fylld med en blandning eller packning av additiv såsom dispergermedel, slitningsminskande medel, rostskyddsmedel och antioxidationsmedel, som under motorns drift gradvis avges genom smörjoljans påverkan. Additivens exakta doser beror på olika förut- sättningar såsom använd oljetyp, motortyp och förmodade driftsför- hållanden. Generellt är additivpackningen för införing í behållaren 84 sådan, att den regenererar oljan efter det motorn gåttca.l0 Omlkm.

Tillsammans med valet av additivpackning göres också membra- nen 100, l02 av oljelösligt material med sådan tjocklek att beroende på använd materialtyp, membranen upplöses fullständigt i den varma oljan efter det motorn gått ca. 10 000 km eller annan önskad distans.

Under dessa förhållanden fungerar filtret som följer: Till en början lämnar oljan från cirkulationspumpen motorblocket via ledningen 28 och strömmar in i filtret via hålet 26 i plåthållar- ringen 12 på det inre locket 18. Oljan fyller därvid skåldelens 10 inre utanför filterpatronerna 44, 66 och strömmar genom det tryck som påföres oljan av cirkulationspumpen in i och genom filterpatro- nerna och filtreras därav. Oljan som passerar genom filterpatronen 44 matas till ledningen 34 och därifrån till anslutningsnippeln 36 för utströmning direkt in i motorn eller via ett lämpligt inre lednings- system till oljesumpen, en oljebehållare eller en oljeväxlare.

Oljeflödet genom filterpatronen 66, vilket inte kan kombineras med flödet genom patronen 44 p.g.a. packningen 56, måste följakt- ligen strömma in i rördelens 38 inre och därifrån in i ledningen 24 till smörjkretsen, speciellt huvudlagren, via kopplingsfattningen 20.

Filterpatronernas 44, 66 olika struktur är sådan, att resistan- sen mot oljeflödet i patronen 44 är mycket större än i patronen 66.

Denna skillnad är avsedd att leda huvuddelen av oljan i filtret genom filterpatronen 66, medan endast en mindre del, t.ex. en trettion- dedflll/30) av det totala oljeflödet filtreras i filterpatronen 44.

På igenomsnitt trettio (30) oljecirkulationscykler filtreras således all olja i filterpatronen 44. Anordnandet av två filterpatroner med- ger därvid en konstant generell basfiltrering av grövre orenheter i oljan samtidigt med filtrering av de mindre partiklarna på några mik- ron i filterpatronen 44.

Då oljan som strömmar genom filterpatronen 66 passerar genom den inre öppningen i rördelen 38, verkar den kontinuerligt på membranen 100, l02 av oljelösligt polymert material och löser gradvis upp de- samma. Då emellertid membranmaterialet är lite lösligt i kall olja och mycket mera lättlösligt i varm olja, upplöses membranen i huvud- -----.-..________,___ __ _ Pøon Quzmirtz*

Claims (15)

1. 8003930-8 sak endast under motorns gång, varför totalmängden upplöst material 'är ungefärligen proportionell mot motorvarvtalet eller tillrygga- lagd sträcka hos motorfordonet. Då en given sträcka uppnåtts t.ex. 10 000 km, är membranet 100, 102 fullständigt upplösta så att ven- tilerna 92, 94 kan öppnas genom fjädrarnas 96, 98 påverkan. Därvid kan additivpackningen i behållaren 84 strömma in i oljan som strömmar genom filtret för regenerering av oljan, som även hålles ren i stor utsträckning genom det dubbla filtreringssystemet. Även om ett föredraget uppfinningsutförande beskrivits ovan, kan ändringar och modifieringar därav göras utan att frângå uppfinningens idê och ändamål. Ovanstående tekniska lösning för automatisk regene- rering av uttömda smörjoljor ger_t.ex. trots sin användbarhet i kombina- tion med dubbelfiltersystemet, även väsentliga fördelar i förbindelse med mera vanliga filter med en filterpatron, varför skall förstås att inom ramen för uppfinningen ingår också denna typ av filter försedda med additivbehållaren enligt uppfinningen. Enligt en ytterligare möjlig modifiering kan behållarens 84 ändar tillslutas av endast membranen 100, 102 utan ventilerna 92, 94. Dessa ventiler tjänar endast till att isolera membranmaterialet från addi- tiven i behållaren 84 och förhindra upplösning av membranen därigenom, vilket annars skulle medföra förstöring av filtret innan det använts, t.ex. vid längre tids lagring. Denna försiktighetsåtgärd är dock inte nödvändig där filtret ej ämnar lagras under längre tid. Ej heller anordnandet av membranparet i behållarens motsatta ändar är ett väsentligt uppfinningsdrag. Samma syfte kan uppnås med en enkel öppning som tillslutes av endast ett membran. Alla filtrets mekaniska och strukturella kännetecken, speciellt använd typ av filterpatroner och pâ vilket sätt de olika erforderliga anslutningarna och ledningarna utföres, kan variera allt efter produ- centens önskan och åsyftad användning. Patentkrav ll ll ll ll II ll II ll II ll l. Smörjmedelsfilter av påskruvningstyp för förbränningsmotorer för företrädesvis motorfordon, innefattande en skålformad del (10) av en första cylindrisk välvd filterpatron (44) som uppåt är till- sluten medelst ett lock (l8) med en excentrisk inloppsöppning (26) för smörjmedel och en axiell utloppsöppning för filtrerat smörj- medel, k ä n n e t e c k n a t a v att den skålformade delen (10) är försedd med en behållare (84) för en blandning av flytande additiv, _.._.., .iii n., '... J. v. .. 8003930-8 vilken behållare uppvisar en vägg (86) som påverkas av smörjmedel- flödet genom filtret samt en öppning som tillslutes av ett membran (100 eller l02) av ett material, som långsamt löses upp genom på- verkan av det varma smörjmedlet.

2. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k ~ n a t a v att en ventil (92 eller 94) som är förspänd till öppet läge av en fjäder (96 eller 98) är monterad i öppningen och att membranet (100 eller l02) är anordnat att förhindra öppning av ventilen.

8. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t a v att en rörformad del (38) sträcker sig axiellt genom skåldelen (10) innanför den första filterpatronen (44) för att leda åtminstone en del av smörjmedlet till utloppsöppningen och att be- hållaren (84) är lokaliserad i rördelen.

4. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t a v att behållaren (84) avgränsas av en del av rördelens (38) vägg, en långsträckt plan vägg (86) samt ett par ändplattor (88, 90) och att öppningen är utformad i en av ändplattorna.

5. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a t a v att en öppning är utformad i resp. ändplatta (88, 90).

6. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k ~ n a t a v att det i varmt smörjmede] lösliga materialet är ett oljelösligt polymermaterial.

7. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det i varmt smörjmedel lösliga materialet är en oljelöslig polyisobutylen med hög molekylvikt.

8. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t a v att det i varmtsmörjmedel lösliga materialet är en olje- löslig polyolefin.

9. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k ~ n a t a v att det i varmt smörjmedel lösliga materialet är ett oljelösligt polymetakrylat.

10. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t a v att den första filterpatronen (44) sträcker sig i huvud- sak från skâldelens (10) lock (18) längs endast en del av skåldelens längd, att mellan den första filterpatronen och skåldelens botten är anordnad en andra cylindrisk välvd filterpatron (66), att en rör- formad del (38) är fäst vid locket och sträcker sig axiellt utmed i huvudsak hela skåldelens längd och att gapet mellan den första filterpatronens insida (50) och rördelens utsida tillsiutes medelst ,L..' .w-...m-f- --v' " ' ' t Penn QUPfl-I 8003930-8, en packning (56) mot skåldelens botten samt kommunicerar med motorns inre via en utloppsöppning (60) anordnad excentriskt i locket mellan inloppsöppningen (26) och lockets centrum.

11. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k - n a t a v att den andra filterpatronen (66) är utformad att ge en grövre och snabbare filtreringseffekt än den första filterpatronen M4L

12. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k - n a t a v att den andra filterpatronen (66) är utformad att ut- veckla en mindre resistans på smörjmedelsflödet än den första filter- patronen (44).

13. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k - n a t a v att den i locket (18) utformade excentriska utloppsöpp- ningen (60) har begränsad diameter.

14. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k - nia t a v att den i locket (18) utformade excentriska utloppsöpp- ningen (60) är försedd med en ventil (62) som regleras av en fjäder (64) som verkar mot smörjmedelflödet och som är dimensionerad att medge öppning av ventilen endast då ett visst tryck överstiges.

15. Smörjmedelsfilter enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t a v att locket (18) är försett med ett par toroidala pack- ningar (14, 16) med gemensamt plan och anordnade koncentriskt med skåldelens (10) axel, varvid en av packningarna (16) är lokaliserad invändigt och den andra packningen (14) utvändigt om inloppäïpningen, att öppningen som tillslutes av membranet (100 eller 102) är lokali- serad radiellt invändigt om den inre packningen och att den axiella utloppsöppningen är utformad med en skruvgänga.