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WO1999059724A1 - Verfahren zum reinigen von elektrofiltern und elektrofilter mit reinigungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum reinigen von elektrofiltern und elektrofilter mit reinigungsvorrichtung Download PDF

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Publication number
WO1999059724A1
WO1999059724A1 PCT/DE1999/001071 DE9901071W WO9959724A1 WO 1999059724 A1 WO1999059724 A1 WO 1999059724A1 DE 9901071 W DE9901071 W DE 9901071W WO 9959724 A1 WO9959724 A1 WO 9959724A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stage
cleaning
cleaning body
spray electrode
engine
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/001071
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Ahlborn
Heiko Schumann
Harald Blomerius
Original Assignee
Ing. Walter Hengst Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ing. Walter Hengst Gmbh & Co. Kg filed Critical Ing. Walter Hengst Gmbh & Co. Kg
Priority to US09/462,771 priority Critical patent/US6348103B1/en
Priority to JP2000549381A priority patent/JP4404482B2/ja
Priority to BR9906461-8A priority patent/BR9906461A/pt
Priority to DE59910982T priority patent/DE59910982D1/de
Priority to KR1020007000583A priority patent/KR100588387B1/ko
Priority to EP99952079A priority patent/EP0998354B1/de
Publication of WO1999059724A1 publication Critical patent/WO1999059724A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/743—Cleaning the electrodes by using friction, e.g. by brushes or sliding elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F01M2001/1007—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the purification means combined with other functions
    • F01M2001/1021—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the purification means combined with other functions comprising self cleaning systems

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of
  • a generic method is known from EP 0 433 152 A1.
  • the filter performance of the electrostatic filter is considerably impaired while the spray electrode is being cleaned.
  • the cleaning body can be moved over almost the entire length of the spray electrode.
  • the overall filter performance is affected to a comparatively small extent by cleaning.
  • the considerable space requirement and the higher manufacturing costs of such an arrangement of several electric filters are accepted.
  • a generic electric filter is known in which the problems mentioned above occur.
  • the spray electrode designed as a wire has a comparatively large length. Accordingly, it is sensitive to vibrations. This affects the choice of possible areas of application.
  • the generic electric filter is intended for the dedusting of gases.
  • the object of the invention is to improve a generic electric filter in such a way that it is robust, inexpensive to produce and enables a high, constant filter performance, and to provide a method which ensures reliable cleaning of the spray electrode without impairing the filter performance.
  • the two-stage design of the spray electrode not only makes it robust and insensitive to vibrations, but also, due to the different field line density, means that the solids accumulate almost exclusively at the first stage.
  • the cleaning can therefore be limited to this area of comparatively small overall length. Therefore, a correspondingly short-stroke drive of the cleaning body is sufficient, which can be effected with structurally simple and inexpensive means.
  • the energy to guide the cleaning body along the spray electrode can advantageously only be provided by the engine's own energy, so that additional drive elements - e.g. in the form of electric drives - which are expensive and which can be prone to malfunction due to the effects of heat and vibrations.
  • a fluid or gas-filled expansion body can be provided, which is thermally connected to the engine and which heats up as a result of the operation of the engine, the subsequent cooling of the engine while it is at a standstill, a backward movement of the expansion body and the cleaning body connected to it causes the spray electrode to be cleaned during this movement.
  • Overpressures or underpressures, for example of gases or oil, built up on the engine side can also be used to move a membrane which moves the cleaning body into a starting position, so that when the engine is subsequently stopped. stood, if the positive or negative pressure is no longer maintained, the backward movement of the cleaning body takes place.
  • This backward movement can be caused by the volume reduction of the expansion fluid or by the spring force of the membrane or an additional spring, the cleaning body being held against the action of the spring in a position in which it is not in contact with the spray electrode during motor operation, so that an optimal Separation performance of the electrostatic filter is ensured with the engine running.
  • the cleaning body and the movable components connected to it are designed as a spring-mass system, so that with certain vibrations of the motor a resonance frequency of this spring-mass system is achieved, which causes the cleaning body to oscillate, so that it performs its cleaning motion along the first stage of the spray electrode.
  • the cleaning of the first stage can be ensured in a particularly simple and reliable manner if its cross section remains the same over its overall length and enables the cleaning body to lie evenly during its movement.
  • this first stage advantageously has a constant cross-sectional contour, so that a good contact of the cleaning body with this first stage can always be ensured.
  • a not completely identical cross-sectional constancy can be achieved over the entire length of the first stage. For example, when casting the electrodes, a certain bevel may be necessary in order to facilitate the removal of the cast electrode body from the casting mold.
  • the invention proposes a regular one
  • the consistently high filter performance is achieved by this regular cleaning and can also be supported by the fact that the cleaning body is fundamentally not moved along the spray electrode during engine operation and accordingly the performance of the spray electrode is not impaired.
  • the cleaning body with the engine's own energy is only in one at the beginning of engine operation
  • 1 is a crankcase ventilation of an internal combustion engine with a first embodiment of an electrostatic filter provided with a cleaning device
  • FIG. 2 shows a second embodiment with a different arrangement of the expansion element and a different holder of the cleaning body compared to FIG. 1, and
  • Fig. 3 shows a third embodiment with a membrane-operated cleaning body and with a different from the Fig.1 and 2 Eieelektrodenbauorm.
  • the electric filter 1 shows a crankcase ventilation of an internal combustion engine, the ventilation gases being passed through an electric filter 1.
  • the electric filter 1 has a spray electrode 2, while the housing surrounding the spray electrode 2 serves as a precipitation electrode 3.
  • the spray electrode 2 is configured in two stages and has a freely ending first stage 4 with an almost constant cylindrical cross section, which has a comparatively small diameter and a short axial length.
  • the first stage 4 is followed by a second stage 5, which is about her
  • Length is slightly tapered, the entire spray electrode being fixed and held with the broad end of the second stage 5 on the housing.
  • the electrical field line density is greatest in the area of the first stage.
  • a corona is formed at the free end, which serves to ionize the particles to be separated.
  • these ionized particles are caused by the electric field between the spray electrode 2 and the
  • the field line density as generated by the second stage 5 is sufficient to maintain the electric field.
  • the two-stage design of the spray electrode 2 brings about very good vibration resistance to the vibrations generated by the internal combustion engine.
  • the first stage 4 is regularly cleaned by a cleaning body 6, which surrounds the first stage 4 and is movably supported as a wiper along this first stage 4. To this
  • Purpose is the cleaning body 6 attached to an arm 7, which in turn is supported by an arm 8 of a movably mounted sleeve 9.
  • the sleeve 9 is urged upward in the drawing by a compression spring 10, that is to say held in the position shown in the drawing.
  • an expansion body 11 which is connected, for example, to the coolant circuit of the engine or, as shown in FIG. 1, is heated by the air present in the crankcase, and in which the resulting engine heat becomes one Expansion of a liquid or a gas leads inside.
  • a plunger 12 of the expansion body 11 moves the sleeve 9 and thus the boom 8 and the arm 7 against the action of the compression spring 10, so that the cleaning body 6 is removed from the first stage 4 of the spray electrode 2.
  • the cleaning body 6 is at a distance from the spray electrode 2, so that its function is unimpaired and optimal separation results can be achieved.
  • the fluid in the expansion body 11 contracts. If the sleeve 9 is firmly connected to the plunger 12, the return movement of the cleaning body 6 can be brought about in this way alone. For the rest, the sleeve 9 is the 10 pushed back into its position shown in the drawing. In this case, the cleaning body 6 on the first stage 4 of the spray electrode 2 is moved into the position shown in the drawing and thereby wipes off contaminants from the first stage 4.
  • the expansion body 11 can be provided in a modification of the exemplary embodiment to connect the expansion body to a pressure line of the engine.
  • a pressure line of the engine For example, by the oil pressure built up by the engine or by a vacuum, e.g. B. when accelerating, a first movement of the sleeve 9 can be effected in the manner described, and the corresponding return movement when the engine is at a standstill can be effected by a spring comparable to the compression spring 10.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, which is basically identical to that of Fig.1.
  • the arm 7 runs at a greater radial distance from the first stage 4 of the spray electrode 2. Even if the cleaning body 6 rests on the spray electrode 2, the configuration of a corona at the free end of the first stage 4 is hardly disturbed in this way, since the arm 7 the correspondingly large distance having.
  • the boom 8 has a first section 8a which extends radially outward from the cleaning body 6 in relation to the first stage 4 and thereby determines the distance of the arm 7 from the first stage 4 of the spray electrode 2.
  • At the lower end of the arm 7 is a second section 8b of the
  • Boom 8 is provided to create the connection to the expansion body 11.
  • the cleaning body 6 becomes along the first
  • Stage 4 of the spray electrode 2 is shifted upward, that is, it moves away from the free end of the first stage 4, so that the corona can form almost undisturbed at this free end, thus ensuring the desired cleaning properties of the electrostatic filter 1. If the cleaning body 6 is subsequently moved back in one of the ways already described, it strips off the contaminants from the first stage 4 without completely moving away from the first stage 4, so that the subsequent threading between the first stage 4 and the cleaning body 6 is avoided and
  • the expansion body 11 is closer to the heat-carrying medium within the engine than in the first embodiment, so that faster heating and thus faster expansion of the expansion body 11 is ensured. In this way it is quickly ensured that the cleaning body 6 is removed from the free tip of the first stage 4 and an optimal formation of the corona and thus an optimal cleaning effect of the electrostatic filter is made possible.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment which, in comparison to the examples in FIGS. 1 and 2, does not work in a temperature-dependent manner but in a pressure-dependent manner: a membrane 14 is fixed on its outer circumference 15 and is solid in FIG. 3
  • the cleaning body 6 is designed as a pin surrounded by an elastomer.
  • the membrane 14 As shown by dashed lines, can be moved into a release position in which the cleaning body 6 is removed from the free end of the first step 4 and enables the free formation of a corona at this free end.
  • the membrane 14 is part of a pressure cell 16 which is connected to the surrounding pressure, for example atmospheric pressure, via a bore 17.
  • the pressure cell can be connected to other pressure conditions, in deviation from the exemplary embodiment shown in FIG. 3, for example, by drilling the bore 17 with other pressure areas. half of the entire engine is connected or by the pressure cell 16 is not arranged within the pressure chamber of the crankcase ventilation, but in another pressure chamber. Then, however, an additional pressure control membrane would be required for the crankcase.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Sprühelektrode eines Elektrofilters, wobei ein Reinigungskörper die Sprühelektrode abstreifend entlang dieser verfahren wird, wobei der Elektrofilter an einem Verbrennungsmotor betrieben wird, und lediglich eine in die Korona ausgebildete, frei endende erste Stufe einer zweistufigen Sprühelektrode gereinigt wird.

Description

"Verfahren zum Reinigen von Elektrofiltem und Eiektrofilter mit Reinigungsvorrichtung"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1 sowie einen Eiektrofilter nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP 0 433 152 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die Filterleistung des Elektrofilters erheblich beeinträchtigt, während die Sprühelektrode gereinigt wird. Der Reinigungskörper ist dabei über nahezu die gesamte Länge der Sprühelektrode verfahrbar. Um Betriebsstörungen auszuschließen, wird daher vorgeschlagen, mehrere Eiektrofilter gleichzeitig zu betreiben und jeweils nur bei einem der mehreren Eiektrofilter eine Reinigung der Sprühelektrode vorzunehmen. Auf diese Weise ist die Gesamtfilterleistung in einem vergleichsweise geringen Ausmaß durch die Reinigung beeinträchtigt. Dabei werden der erhebliche Platzbe- darf und die höheren Herstellungskosten einer derartigen Anordnung mehrerer Eiektrofilter in Kauf genommen. Aus derselben Druckschrift ist ein gattungsgemäßer Eiektrofilter bekannt, bei dem die oben genannten Probleme auftreten. Zudem weist die als Draht ausgebildete Sprühelektrode eine vergleichsweise große Länge auf. Sie ist dementsprechend emp- findlich gegen Schwingungen. Dies beeinträchtigt die Wahl der möglichen Einsatzgebiete. Der gattungsgemäße Eiektrofilter ist zur Entstaubung von Gasen vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsge- mäßen Eiektrofilter dahingehend zu verbessern, daß dieser robust ist, preiswert herstellbar ist und eine hohe, gleichbleibende Filterleistung ermöglicht, sowie ein Verfahren anzugeben, welches eine zuverlässige Reinigung der Sprühelektrode ohne Beeinträchtigungen der Filterleistung sicherstellt.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch einen Eiektrofilter mit den Merkmaien des Anspruches 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Gemäß der Erfindung ist also anstelle des schwingungsempfindlichen, drahtförmigen Bauteils eine zweistufige Ausge- staltung der Sprühelektrode vorgesehen. Dabei weist eine erste
Stufe einen vergleichsweise geringen Durchmesser und ein freies Ende auf. An dieser ersten Stufe, insbesondere an dem freien Ende, wird die Korona erzeugt. Diese erste Stufe kann vergleichsweise kurz ausgebildet sein. Die demgegenüber län- gere zweite Stufe mit größerem Durchmesser dient lediglich zur
Aufrechterhaltung des elektrischen Feldes, so daß die zunächst ionisierten Partikel zuverlässig an der Niederschlagselektrode abgeschieden werden können.
Eine regelmäßige Reinigung ist insbesondere in der Koronazone der Sprühelektrode erforderlich, da sich dort mit der Zeit fest anhaftende Ablagerungen bilden, auch wenn prinzipiell nicht Feststoffe ausgefiltert werden sollen, sondern beispielsweise ölhaltige Aerosole, wie beispielsweise Entlüftungsgase des Kurbelgehäuses bei einem Verbrennungsmotor, gefiltert werden sollen.
Die zweistufige Ausgestaltung der Sprühelektrode macht diese nicht nur robust und schwingungsunempfindlich, sondern bewirkt auch aufgrund der unterschiedlichen Feldliniendichte, daß die Feststoffe sich nahezu ausschließlich an der ersten Stufe anlagern. Die Reinigung kann also auf diesen Bereich vergleichsweise kleiner Baulänge beschränkt werden. Daher reicht ein entsprechend kurzhubiger Antrieb des Reinigungskörpers aus, der mit konstruktiv einfachen und preiswerten Mitteln be- wirkt werden kann.
Zudem kann die Energie, um den Reinigungskörper an der Sprühelektrode entlang zu führen, vorteilhaft ausschließlich von motoreigenen Energieen zur Verfügung gestellt werden, so daß zusätzliche Antriebselemente - z.B. in Form elektrischer Antriebe - entfallen können, die kostenträchtig sind und aufgrund der Hitze- und Vibrationseinwirkungen störungsanfällig sein können.
Z. B. kann ein fluid- oder gasgefüllter Ausdehnungskörper vor- gesehen sein, der thermisch mit dem Motor verbunden ist und der sich durch den Betrieb des Motors erwärmt, wobei das anschließende Abkühlen des Motors während dessen Stillstand eine rückwärts gerichtete Bewegung des Ausdehnungskörpers und des damit verbundenen Reinigungskörpers bewirkt, wobei während dieser Bewegung die Reinigung der Sprühelektrode erfolgt.
Auch können motorseitig aufgebaute Über- oder Unterdrücke, beispielsweise von Gasen oder Öl, dazu genutzt werden, eine Membran zu bewegen, die den Reinigungskörper in eine Ausgangsstellung bewegt, so daß bei anschließendem Motorstill- stand, wenn der Über- oder Unterdruck nicht mehr aufrechterhalten wird, die rückwärts gerichtete Bewegung des Reinigungskörpers stattfindet.
Diese Rückwärtsbewegung kann durch die Volumenverringerung des Ausdehnungsfluids bewirkt werden oder durch die Federkraft der Membran oder einer zusätzlichen Feder, wobei während des Motorbetriebes der Reinigungskörper gegen die Wirkung der Feder in einer Stellung gehalten wird, in der er der Sprühelektrode nicht anliegt, so daß eine optimale Abscheideleistung des Elektrofilters bei laufendem Motor sichergestellt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, den Reinigungskörper und die mit ihm verbundenen beweglichen Bauteile als Feder - Masse - System auszugestalten, so daß bei bestimmten Vibrationen des Motors eine Resonanzfrequenz dieses Feder - Masse - Systems erreicht wird, die eine Schwingung des Reinigungskörpers bewirkt, so daß dieser seine Reinigungsbewegung entlang der ersten Stufe der Sprühelektrode ausführt.
Besonders einfach und funktionssicher kann die Reinigung der ersten Stufe sichergestellt werden, wenn deren Querschnitt über ihre Baulänge gleich bleibt und eine gleichmäßige Anlage des Reinigungskörpers während seiner Bewegung ermöglicht. Zu diesem Zweck weist diese erste Stufe vorteilhaft eine konstante Querschnittskontur auf, so daß stets eine gute Anlage des Reinigungskörpers an dieser ersten Stufe sichergestellt werden kann. Dabei ist jeweils in Abhängigkeit von dem gewählten Herstellungsverfahren der Sprühelektrode eine nicht vollkommen identische Querschnittskonstanz über die gesamte Länge der ersten Stufe erreichbar. So kann beispielsweise beim Gießen der Elektroden eine gewisse Formschräge notwendig sein, um die Entnahme des gegossenen Elektrodenkörpers aus der Gießform zu erleichtern.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine regelmäßige
Reinigung ohne eine aufwendige Sensorik oder eine zusätzlich erforderliche Zeitmeßeinrichtung zu erzielen, indem stets bei bestimmten Betriebszuständen des Motors der Reinigungskörper entlang der Sprühelektrode verfahren wird. Besipielsweise kann ein derartiger Reinigungszyklus bei einem Motorstillstand ausgelöst werden. Selbst bei verhältnismäßig langen Betriebszeiten, wie sie beispielsweise bei gewerblich genutzten Fahrzeugen wie LKWs, Bussen oder Taxis auftreten können, wird auf diese Weise eine regelmäßige, ausreichend häufige Reinigung der Sprühelektrode sichergestellt, um gleichbleibend gute Filtereigenschaften des Elektrofilters zu gewährleisten.
Die gleichbleibend hohe Filterleistung wird durch diese regelmäßige Reinigung erreicht und kann darüberhinaus dadurch unterstützt werden, daß während des Motorbetriebs der Reini- gungskörper grundsätzlich nicht entlang der Sprühelektrode verfahren wird und dementsprechend die Sprühelektrode in ihrer Leistung nicht beeinträchtigt wird.
So kann vorgesehen sein, lediglich zu Beginn des Motorbetriebs den Reinigungskörper mit der motoreigenen Energie in eine
Ausgangs- oder Ruhestellung zu verfahren, in der er im Abstand zu der die Korona ausbildenden Spitze der Sprühelektrode steht und aus der er bei Motorstillstand die Reinigung der Sprühelektrode beginnt.
Aber auch wenn die Reinigung - z.B. vibrationsabhängig - während des Motorbetriebs erfolgt, ist eine Beeinträchtigung der Filterleistung vergleichsweise gering, da aufgrund der kurzen Baulänge der ersten Stufe der Sprühelektrode der vom Reini- gungskörper zurückzulegende Weg sehr kurz ist und die Reinigung in dementsprechend kurzer Zeit erfolgt. Weitere Eiektrofilter vorzusehen, die abwechselnd gereinigt werden, und die damit verbunden Nachteile in Kauf zu nehmen, ist daher nicht erforderlich. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmo- tors mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines mit einer Reinigungsvorrichtung versehenen Elektrofilters,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer gegenüber Fig.1 anderen Anordnung des Ausdehnungselementes sowie einer anderen Halterung des Reinigungskörpers, und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem membranbetätigten Reinigungskörper und mit einer gegenüber den Fig.1 und 2 anderen Eiektrodenbauform.
In Fig. 1 ist eine Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmotors dargestellt, wobei die Entlüftungsgase durch einen Eiektrofilter 1 geleitet werden. Der Eiektrofilter 1 weist eine Sprühelektrode 2 auf, während das die Sprühelektrode 2 umgebende Gehäuse als Niederschlagselektrode 3 dient.
Die Sprühelektrode 2 ist zweistufig ausgestaltet und weist eine frei endende erste Stufe 4 mit einem nahezu konstant zylindrischem Querschnitt auf, die einen vergleichsweise geringen Durchmesser und eine kurze axiale Länge aufweist. An die erste Stufe 4 schließt sich eine zweite Stufe 5 an, die sich über ihre
Länge geringfügig konisch erweitert, wobei die gesamte Sprühelektrode mit dem breiten Ende der zweiten Stufe 5 am Gehäuse festgelegt und gehaltert ist.
Aufgrund des geringen Durchmessers ist die elektrische Feldliniendichte im Bereich der ersten Stufe am größten. Dort bildet sich insbesondere an dem freien Ende eine Korona aus, die zur Ionisierung der abzuscheidenden Partikel dient. Im weiteren Verlauf des Gasstromes werden diese ionisierten Partikel durch das elektrische Feld zwischen der Sprühelektrode 2 und der
Niederschlagselektrode 3 geführt und an der Niederschlagseiek- trode 3 abgeschieden. Zur Aufrechterhaltung des elektrischen Feldes ist die Feldliniendichte, wie sie durch die zweite Stufe 5 erzeugt wird, ausreichend. Die zweistufige Ausgestaltung der Sprühelektrode 2 bewirkt eine sehr gute Schwingungsresistenz gegenüber den vom Verbrennungsmotor erzeugten Schwingungen.
Die erste Stufe 4 wird regelmäßig durch einen Reinigungskörper 6 gereinigt, der die erste Stufe 4 umgreift und als Abstreifer entlang dieser ersten Stufe 4 verfahrbar gelagert ist. Zu diesem
Zweck ist der Reinigungskörper 6 an einem Arm 7 befestigt, der wiederum von einem Ausleger 8 einer beweglich gelagerten Hülse 9 getragen ist. Die Hülse 9 wird durch eine Druckfeder 10 in der Zeichnung nach oben gerichtet beaufschlagt, also in der in der Zeichnung dargestellten Stellung gehalten.
Sobald der Motor gestartet wird, wirkt dieser auf einen Ausdehnungskörper 11 ein, der beispielsweise mit dem Kühlmittelkreislauf des Motors verbunden ist oder, wie in Fig. 1 dargestellt, der durch die im Kurbelgehäuse vorhandene Luft erwärmt wird, und bei dem die entstehende Motorwärme zu einer Ausdehnung einer Flüssigkeit oder eines Gases in seinem Inneren führt. Infolgedessen verschiebt ein Stößel 12 des Ausdehnungskörpers 11 die Hülse 9 und damit den Ausleger 8 und den Arm 7 gegen die Wirkung der Druckfeder 10, so daß der Reinigungskörper 6 von der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 entfernt wird. In dieser Betriebsstellung des Motors befindet sich der Reinigungskörper 6 im Abstand von der Sprühelektrode 2, so daß deren Funktion unbeeinträchtigt ist und optimale Abscheideer- gebnisse erzielt werden können.
Sobald der Motor still steht und die Motortemperatur zurückgeht, zieht sich das Fluid im Ausdehnungskörper 11 zusammen. Wenn die Hülse 9 fest mit dem Stößel 12 verbunden ist, kann schon hierdurch die Rückbewegung des Reinigungskörpers 6 bewirkt werden. Im übrigen wird die Hülse 9 durch die Druckfe- der 10 in ihre aus der Zeichnung ersichtliche Stellung zurückgedrückt. Dabei wird der Reinigungskörper 6 an der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung bewegt und streift dabei Verunreinigungen von der ersten Stufe 4 ab.
Das „Auffädeln" des Reinigungskörpers 6 auf die Sprühelektrode 2 wird durch eine trichterförmige Führungsfläche am Reinigungskörper 6 erleichtert. Insbesondere wenn abweichend von der beschriebenen Verfahrensweise die Reinigung während des
Motorbetriebs erfolgt, können vibrationsbedingte Abweichungen von der optimalen Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander durch die trichterförmige Führungsfläche ausgeglichen werden.
Anstelle der geschilderten temperaturabhängigen Ausdehnung des Fluids im Ausdehnungskörper 11 kann in Abwandlung des Ausführungsbeispiels vorgesehen sein, den Ausdehnungskörper an eine Druckleitung des Motors anzuschließen. Beispielsweise kann durch den vom Motor aufgebauten Öldruck oder durch einen Unterdruck, z. B. beim Gaswegnehmen, eine erste Bewegung der Hülse 9 in der geschilderten Weise bewirkt werden, und die korrespondierende Rückbewegung bei Stillstand des Motors kann durch eine der Druckfeder 10 vergleichbare Feder bewirkt werden.
Funktionsgleiche Bauteile sind in den folgenden Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen versehen wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches prinzipiell baugleich mit dem der Fig.1 ist. Allerdings verläuft der Arm 7 in einem größeren radialen Abstand zur ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2. Selbst wenn der Reinigungskörper 6 der Sprühelektrode 2 anliegt, wird auf diese Weise die Ausgestaltung einer Korona am freien Ende der ersten Stufe 4 kaum gestört, da der Arm 7 den entsprechend großen Abstand aufweist. Der Ausleger 8 weist einen ersten Abschnitt 8a auf, der sich vom Reinigungskörper 6 im Verhältnis zur ersten Stufe 4 radial nach außen erstreckt und dadurch den Abstand des Armes 7 von der ersten Stufe 4 der Sprühelektrode 2 bestimmt. Am unteren Ende des Armes 7 ist ein zweiter Abschnitt 8b des
Auslegers 8 vorgesehen, um die Verbindung zum Ausdehnungskörper 11 zu schaffen.
Wenn sich während des Motorbetriebes der Ausdehnungskörper 11 ausdehnt, wird der Reinigungskörper 6 entlang der ersten
Stufe 4 der Sprühelektrode 2 nach oben verschoben, entfernt sich also von dem freien Ende der ersten Stufe 4, so daß sich an diesem freien Ende die Korona nahezu ungestört ausbilden kann und damit die gewünschten Reinigungseigenschaften des Elektrofilters 1 sichergestellt sind. Wenn auf eine der bereits beschriebenen Weisen anschließend der Reinigungskörper 6 zurückbewegt wird, streift er die Verunreinigungen von der ersten Stufe 4 ab, ohne sich vollständig von der ersten Stufe 4 zu entfernen, so daß das anschließende Auffädeln zwischen der ersten Stufe 4 und dem Reinigungskörper 6 vermieden wird und
Fehlstellungen erst gar nicht auftreten können.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 befindet sich der Ausdehnungskörper 11 näher am wärmeführenden Medium innerhalb des Motors als beim ersten Ausführungsbeispiel, so daß eine schnellere Erwärmung und damit ein schnelleres Ausdehnen des Ausdehnungskörpers 11 gewährleistet ist. Auf diese Weise wird schnell sichergestellt, daß der Reinigungskörper 6 von der freien Spitze der ersten Stufe 4 entfernt wird und eine optimale Ausbildung der Korona und damit eine optimale Reinigungswirkung des Elektrofilters ermöglicht wird.
Weiterhin ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 vorgesehen, daß insgesamt zwei Druckfedern 10a und 10b Verwen- düng finden, so daß das Gegenlager für die Feder 10a geringer belastet wird, da sich der Hub und die Kräfte auf zwei Federn verteilen. Zudem werden die Verfahrzeiten des Reinigungskörpers 6 kürzer, so daß dieser schnell in eine Endstellung gebracht wird, in der die Wirkung der Sprühelektrode möglichst wenig gestört wird und der Eiektrofilter seine optimale Abschei- dewirkung hat.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches gegenüber den Beispielen der Fig. 1 und 2 nicht temperaturabhängig, sondern druckabhängig arbeitet: Eine Membran 14 ist an ihrem äußeren Umfang 15 festgelegt und in Fig. 3 mit durchgezogenen
Linien in einer Reinigungsstellung dargestellt, in der der Reinigungskörper 6 der frei endenden Spitze der erste Stufe 4 der Sprühelektrode 2 anliegt. Der Reinigungskörper 6 ist dabei als von einem Elastomer umgebener Zapfen ausgestaltet.
Gegenüber der Reinigungsstellung kann die Membran 14, wie mittels gestrichelter Linien dargestellt, in eine Freigabestellung bewegt werden, in der der Reinigungskörper 6 von dem freien Ende der ersten Stufe 4 entfernt ist und die freie Ausbildung einer Korona an diesem freien Ende ermöglicht.
Die Membran 14 ist Teil einer Druckdose 16, die über eine Bohrung 17 mit dem umgebenden Druck, beispielsweise Atmosphärendruck, in Verbindung steht.
Abhängig von den Druckverhältnissen zwischen dem äußeren Umgebungsdruck, der über die Bohrung 17 das Innere der Druckdose 16 beaufschlagt und dem innerhalb der Kurbelgehäuseentlüftung herrschenden Druck, der durch das Innere des Elektrofilters 1 auf die Membran 14 einwirkt, wird die Membran
14 gegen ihre Eigenelastizität verformt und zwischen der Freigabestellung und der Reinigungsstellung hin- und herbewegt. Je nach gewünschter Reinigungswirkung kann die Druckdose abweichend von dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel an andere Druckverhältnisse angeschlossen werden, indem beispielsweise die Bohrung 17 mit anderen Druckbereichen inner- halb des gesamten Motors verbunden wird oder indem die Druckdose 16 nicht innerhalb des Druckraumes der Kurbelgehäuseentlüftung angeordnet ist, sondern in einem anderen Druckraum. Dann wäre jedoch eine zusätzliche Druckregel- membran für das Kurbelgehäuse erforderlich.
Eine Kombination mehrerer der genannten Ausführungsbeispiele ist möglich, z.B. indem an einer Membran einerseits ein Überdruck und andererseits ein Unterdruck angelegt wird, um be- sonders hohe Federkräfte zu überwinden oder besonders lange
Wege des Reinigungskörpers zu ermöglichen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Reinigen der Sprühelektrode eines Elektrofilters, wobei ein Reinigungskörper die Sprühelektrode abstreifend entlang dieser verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Eiektrofilter (1 ) an einem Verbrennungsmotor betrieben wird, und daß lediglich eine die Korona ausbildende, frei endende erste Stufe (4) einer zweistufigen Sprühelektrode (2) gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Reinigungskörpers (6) mittels motoreigener Energieen wie Vibrationen, Temperatur- oder Druckgefälle durchgeführt bzw. gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß die Reinigungsbewegung bei stillstehendem Motor eingeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskörper (6) zwischen den Reinigungsbewegungen in einer Ruhestellung verbleibt, in der er von dem freien Ende der ersten Stufe entfernt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskörper (6) in seiner Ruhestellung der ersten
Stufe (4) anliegend und nahe der zweiten Stufe (5) gehalten wird.
6. Eiektrofilter, mit einer Sprühelektrode, und mit einem beweglich gelagerten Reinigungskörper, der entlang der Sprühelektrode und dieser anliegend verfahrbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, der Eiektrofilter (1 ) einem Verbrennungsmotor zugeordnet ist, und daß die Sprühelektrode (2) zweistufig ausgestaltet ist, mit einer frei endenden, die Korona ausbildenden ersten Stufe (4) geringen Durchmessers, und mit einer demgegenüber längeren zweiten Stufe (5) größeren Durchmessers, wobei der Reinigungskörper (6) lediglich entlang der ersten Stufe (4) verfahrbar ist.
7. Eiektrofilter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die eine Bewegung des Reinigungskörpers (6) ausschließlich im Stillstand des Motors einleitet, wobei der Reinigungskörper (6) bis in eine Stellung verfahrbar ist, in der er von der Sprühelektrode (2) beabstandet ist.
8. Eiektrofilter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe (4) der Sprühelektrode (2) eine über ihre Länge nahezu konstante Querschnittskontur aufweist.
9. Eiektrofilter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch einen Ausdehnungskörper (11 ), sowie durch eine auf den Reinigungskörper (6) einwirken- de Feder (10), wobei der Ausdehnungskörper (11 ) mittels einer Druckleitung oder thermisch an eine motoreigene Energiequelle angeschlossen ist, der Ausdehnungskörper (11 ) den Reinigungskörper (6) bei laufendem Motor gegen die Wirkung der Feder (10) eine erste Stellung einnehmend beaufschlagt, und der Reinigungskörper (6) bei stillstehendem Motor federunterstützt eine zweite Stellung einnimmt, die entlang der Längsachse der Sprühelektrode (2) von der ersten Stellung entfernt ist.
10. Eiektrofilter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine als Feder - Masse - System ausgestaltete Aufhängung des Reinigungskörpers (6), deren die Reinigungsbewegung ausführende Resonanzschwingung bei einer vorgegebenen Frequenz der Motorvibrationen erreicht ist.
11. Eiektrofilter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskörper (6) an einem radial von der Sprühelektrode (2) wegführenden, beweglich gelagerten Arm gehalten ist.
12. Eiektrofilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskörper mit einer dem Kurbelgehäuse zugeordneten Druckregelmembran verbunden ist.
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