AT504055B1 - Einrichtung zur reinigung eines brennraumes - Google Patents

Description

2 AT 504 055 B1

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung eines Brennraumes, insbesondere eines Zylinderkopfes und/oder eines Kolbens, einer Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung eine einen Innenraum umschließende Wandung mit einem in der Wandung vorgesehenen Anschlussflansch zur dichtenden Anlage am Zylinderkopf und/oder am Kolben und/oder an einem Zylinder der Brennkraftmaschine aufweist.

Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei solchen, die mit Bio- oder Deponiegas betrieben werden, entstehen im Brennraum Ablagerungen aus Verbrennungsrückständen, die zu unkontrollierten Verbrennungen - wie dem Klopfen - führen können. Bis jetzt wurden diese Ablagerungen nach dem Abbau des Zylinderkopfes händisch entfernt. Diese Art der Reinigung ist sehr zeitaufwendig und der Reinigungserfolg ist nicht gewährleistet. Werden beim händischen Reinigen Topfbürsten oder Schleifkörper eingesetzt, so ist es aus Gründen der Kolbengeometrie nicht möglich, alle Ablagerungen zu entfernen. Beim händischen Reinigen besteht die Gefahr, dass ein Großteil der gelockerten Ablagerungen unkontrolliert in offene Motorteile - zum Beispiel in Nachbarzylinder - eindringen, und dort Beschädigungen hervorrufen kann. Die US 2 720 057 zeigt eine Einrichtung zur Reinigung eines Brennraums, wobei über die Bohrung für eine Zündkerze eine Strahlvorrichtung in den Brennraum eingeführt wird. Die DE 196 21 869 A1 zeigt eine Einrichtung zur Reinigung eines Brennraums, bei dem das Innere eines Rohkolbens des Brennraums bearbeitet wird. In der US 5 161 336 wird eine Einrichtung gezeigt, mit der Rückstände am Einlassventil (einlasstraktseitig) entfernbar sind, und zwar über eine Art Sandstrahler. Die US 2 504 301 zeigt eine Einrichtung zur Reinigung eines Brennraums, bei der der Zylinder in ein Gehäuse eingeführt wird und im Gehäuse reinigbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, die Reinigung von Brennräumen von Brennkraftmaschinen schnell, effizient und vollständig durchführen zu können, ohne dass entfernte Ablagerungen in offene Motorteile eindringen können, bei der gleichzeitig der Fortschritt des Reinigungsprozesses beobachtbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in der Wandung zumindest ein Sichtfenster angeordnet ist bzw. die Wandung durchsichtig ausgebildet ist. Durch die einen Innenraum umschließende Wandung und den entsprechenden Anschlussflansch für Zylinderkopf oder Kolben entsteht ein, vorzugsweise abgeschlossenes, Volumen, in dem die Reinigung durchgeführt werden kann, ohne dass dabei eine Verschmutzung anderer Teile der Brennkraftmaschine zu befürchten ist. Hierdurch ist eine rasche und effiziente Reinigung aller Wandbereiche des Brennraums, insbesondere des Kolbens und/oder des Zylinderkopfes, möglich.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass in dem Innenraum der Wandung eine, vorzugsweise von Hand betätigbare, Strahlvorrichtung zum Bestrahlen des Zylinderkopfes und/oder des Kolbens und/oder der restlichen Wandbereiche des Brennraumes mit Strahlgut anordenbar ist. Diese kann durch eine Einbringöffnung in der Wandung in den Innenraum eingebracht werden. Zusätzlich oder ersatzweise können im Innenraum aber auch andere mechanische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Abtragssysteme, wie zum Beispiel Schleifeinrichtungen oder dergleichen, verwendet werden.

Um den Brennraum bzw. den Kolben oder den Zylinderkopf möglichst vollständig und gründlich reinigen zu können, ist es dabei günstig, wenn die Strahlvorrichtung eine, vorzugsweise in ihrem Mündungsbereich, gebogene Strahldüse aufweist, durch deren Mündung Strahlgut austreten kann und/oder wenn die Strahlvorrichtung im Innenraum der Wandung in zumindest einer, vorzugsweise in zwei oder drei, Raumrichtung(en) bewegbar, vorzugsweise schwenkbar, gelagert ist.

Zum Entfernen der abgetragenen Ablagerungen bzw. Verunreinigungen und gegebenenfalls des Strahlgutes ist günstiger Weise in der Wandung darüber hinaus mindestens eine Abström-öffnung vorgesehen. An diese ist vorzugsweise eine Absaugeinrichtung anschließbar. 3 AT 504 055 B1

Weitere Merkmale und Einzelheiten offenbaren die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der Einrichtung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer einen Innenraum umschließenden Wandung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wandung in Betriebsstellung mit einem

Strahlgerät und mit Vorrichtungen zum Einblasen und Absaugen des Strahlgutes,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines auf einen Zylinder aufgesetzten Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Wandung,

Fig. 4 eine geeignete Strahlvorrichtung und

Fig. 5 ein auf einen Zylinderkopf aufgesetztes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäß ausgebildeten Wandung.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine im Wesentlichen zylinderförmige Wandung 1 auf, dessen eine Deckelfläche von einem abnehmbaren Deckel 17 verschlossen ist und in dessen anderer Deckelfläche der Anschlussflansch 3 zum Aufsetzen auf einen Zylinder 19 bzw. Kolben 6 oder einen Zylinderkopf 5 vorgesehen ist. Im Deckel 17 sind Sichtfenster 15 vorgesehen, damit der Fortschritt des Reinigungsprozesses von außen beobachtet werden kann. Dem selben Zweck dienen auch die Beleuchtungsvorrichtungen 16, mit denen der Innenraum 2 der Wandung 1 und damit auch der Reinigungsprozess ausgeleuchtet werden kann. Darüber hinaus ist in der Wandung 1 die Abströmöffnung 4 vorgesehen. Hier gibt es zwei Varianten. Zum einen kann, wie in Fig. 2 dargestellt, eine zu einer Absaug Vorrichtung 7 führende Absaugleitung 28 an die Abströmöffnung 4 angeschlossen werden. Zum anderen ist es aber auch möglich, dass mit der Strahlvorrichtung 10 in den Innenraum 2 eingebrachte Fluid - in der Regel Druckluft - einfach über die Abströmöffnung 4 ausströmen zu lassen. Vor allem im zweiten Fall ist es vorteilhaft, in der Abströmöffnung 4 einen geeigneten Abströmfilter, vorzugsweise ein Abströmsieb, vorzusehen, welches verhindert, dass Festkörperteilchen - wie zum Beispiel Stahlgut und entfernte Ablagerungen - den Innenraum 2 der Wandung 1 im aufgesetzten Zustand des Anschlussflansches 3 verlassen können. Bei Verwendung einer Absaugvorrichtung 7 kann diese so ausgelegt werden, dass Strahlgut und Ablagerungen komplett aus dem Innenraum 3 abgesaugt werden. In diesem Fall trägt die Abströmöffnung keinen Abströmfilter. Sollen die genannten Festkörperteilchen im Innenraum 2 verbleiben, so kann auch bei dieser Ausführungsvariante ein entsprechender Abströmfilter vorgesehen sein.

Durch zumindest eine Einbringöffnung 11 wird eine beispielhaft in Fig. 4 dargestellte Strahlvorrichtung 10 in den Innenraum 2 der Wandung 1 eingebracht. Die restlichen, nicht verwendeten Einbringöffnungen 11 werden durch entsprechende hier nicht dargestellte Verschlussdeckel verschlossen. Die Strahlvorrichtung 10 wird durch eine geeignete - zum Beispiel aus Gummi gefertigte - Manschette gegen die Einbringöffnung 11, in die sie eingeschoben ist, abgedichtet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind darüber hinaus noch mehrere Einströmöffnungen 9 für Fluid, vorzugsweise Gas bzw. Luft, in der Wandung 1 vorgesehen. Auch hier werden Einström-filter bzw. Einströmsiebe verwendet, um zu verhindern, dass Festkörperteilchen, wie zum Beispiel das Strahlgut oder die entfernten Ablagerungen, den Innenraum 2 der Wandung 1 im Betrieb durch die Einströmöffnungen 9 verlassen können.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Motorblock 18 mit einem Zylinder 19, auf den die erfindungsgemäße Wandung 1 aufgesetzt ist. Durch eine entsprechende Einbringöffnung 11 ist die Strahldüse 12 der Strahlvorrichtung 10 in den Innenraum 2 eingeschoben. Die Strahlvorrichtung ist über eine Druckluftzuleitung 23 und eine Strahlgutzuleitung 24 mit dem Versorgungsmodul bzw. Kompressor 8 verbunden. Die Abströmöffnung 4 ist über eine Absaugleitung 28 mit der Absaugvorrichtung 7 verbunden. Die vom Kompressor 8 gelieferte Druckluft und die Leistung der Absaugvorrichtung 7 werden günstiger Weise so aufeinander eingestellt, dass im Innenraum 1 während des Betriebs der Einrichtung ein Unterdrück entsteht, sodass die abgetragenen Ablagerungen sowie das Strahigut möglichst vollständig abgesaugt werden und damit der Fortschritt

Claims (12)

1. 4 AT 504 055 B1 der Reinigungsarbeiten über die Sichtfenster 15 einfach kontrolliert werden kann. Im Sinne von optimalen Strömungsverhältnissen im Innenraum 2 ist es neben der im Wesentlichen zylinderförmigen Ausführung der Wandung 1 günstig, wenn die, vorzugsweise in Form eines Rohrstücks ausgebildeten, Einströmöffnungen 9 in einem von 90° verschiedenen Winkel auf eine lokale Tangente an eine innere Oberfläche der Wandung 1 in diese münden. Durch diese relativ zur Wandung 1 schräge Anordnung der Einströmöffnungen 9 sowie durch die spezielle Geometrie der Wandung 1 kann das Strahlgut samt abgetragenen Verunreinigungen bzw. Ablagerungen rückstandsfrei abgesaugt werden. Fig. 4 zeigt eine geeignete, an sich beim Stand der Technik bekannte Strahlvorrichtung 10. Diese weist die Strahldüse 12 auf, welche im Bereich 13 der Mündung 14 gebogen ausgebildet ist. Die drehbare Hülse 27, an der in der Regel die die restliche Einbringöffnung 11 verschließende Manschette angeordnet ist, erlaubt ein Drehen der Strahldüse 12 in einem Winkelbereich von 360°. Durch die Druckluftzuleitung 23 wird vom Kompressor 8 erzeugte Druckluft zugeführt. Durch die Strahlgutzuleitung 24 erfolgt die Zufuhr von Strahlgut. Das mittels des Bedienhebels 26 von Hand betätigbare Ventil 25 steuert die Zufuhr von Druckluft und Strahlgut. Die die drehbare Hülse 27 umfassende Manschette ist günstiger Weise so ausgebildet, dass die Strahldüse 12 im Innenraum der Wandung 1 in zumindest einer, vorzugsweise in allen Raumrichtungen, bewegbar bzw. verschwenkbar gelagert ist. Darüber hinaus ist es auch günstig, wenn eine Bewegung in axialer Richtung der Wandung 1 zugelassen wird. Durch diese Bewegungsfreiheit, wie auch die spezielle Form der Strahldüse, ist es möglich, den Boden des Kolbens 6 samt Kolbenmulde 22 wie auch den Zylinderkopf 5 und/oder die restliche Wandung des Brennraums im Zylinder 19 ohne Wechsel der Strahldüse 12 zu reinigen. Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Montagevariante, wie ein Kolben 6 samt Kolbenmulde 22 unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Wandung gereinigt werden kann ohne dass hierzu der Kolben 6 aus dem Zylinder 19 ausgebaut werden müsste. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Anschlussflansch 3 anstelle des vorab ausgebauten, hier nicht dargestellten aber an sich bekannten Schaberings in dessen nutförmige Ausnehmung 20 eingeschoben, wobei vorab ein Dichtring 21 in die Nut 20 eingelegt wird. Der Dichtring 21 verhindert, dass Strahlgut bzw. Ablagerungen zwischen den Kolben 6 und die Innenwandung des Zylinders 19 geraten können. In dieser Stellung kann dann mit dem Reinigungsprozess begonnen werden, sobald alle Zu- und Ableitungen an die Abströmöffnung 4 und die Strahlvorrichtung 10 angeschlossen sind. Fig. 5 zeigt die Montagestellung an einem zu reinigenden Zylinderkopf 5. Auch hier ist am Anschlussflansch 3 ein Dichtring 21 vorgesehen. Die Wandung 1 kann durch entsprechende, beim Stand der Technik an sich bekannte Maßnahmen an den Zylinderkopf 5 angepresst oder angeschraubt werden. Bei entsprechender Leistung der Absaugeinrichtung 7 und dem dadurch entstehenden Unterdrück im Innenraum 2 ist es aber auch möglich, die Wandung 1 lediglich auf den Zylinderkopf 5 aufzustecken und anzusaugen. Das Strahlgut wird nach Art uns Schwere der Verunreinigung ausgewählt. Es können zum Beispiel Panzerglasstrahlperlen mit einer Korngröße zwischen 400 und 800 pm verwendet werden. Günstiger Weise wird im Innenraum 2 der Wandung 1 beim Betrieb der Einrichtung ein Unterdrück zwischen 40 und 100 mbar, vorzugsweise von ca. 60 mbar, erzeugt. Der über die Düse 12 erzeugte Strahldruck kann mehrere bar - wie zum Beispiel 5 bar - betragen. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Reinigung eines Brennraumes, insbesondere eines Zylinderkopfes und/oder eines Kolbens, einer Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung eine einen Innenraum umschließende Wandung mit einem in der Wandung vorgesehenen Anschlussflansch zur dichtenden Anlage am Zylinderkopf und/oder am Kolben und/oder an einem Zylinder der Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung (1) 5 AT 504 055 B1 zumindest ein Sichtfenster (15) angeordnet ist bzw. die Wandung (1) durchsichtig ausgebildet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1) mindestens eine Abströmöffnung (4) aufweist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1) und der Anschlussflansch (3) so ausgebildet sind, dass Festkörperteilchen wie zum Beispiel Strahlgut und/oder Fluide im auf den Zylinderkopf (5) und/oder den Kolben (6) und/oder den Zylinder (19) aufgesetzten Zustand des Anschlussflansches (3) und im Betrieb der Einrichtung den Innenraum (2) der Wandung (1) nicht oder im Falle einer Abströmöffnung (4) höchstens ausschließlich durch diese verlassen können.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine an die Abströmöffnung (4) anschließbare Absaugvorrichtung (7) aufweist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einströmöffnung (9) für Fluid, vorzugsweise Gas bzw. Luft, in der Wandung (1) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Einströmfilter, vorzugsweise ein Einströmsieb, vorgesehen ist, welches verhindert, dass Festkörperteilchen wie zum Beispiel Strahlgut den Innenraum (2) der Wandung (1) im auf den Zylinderkopf (5) und/oder den Kolben (6) und/oder den Zylinder (19) aufgesetzten Zustand des Anschlussflansches (3) durch die Einströmöffnung (9) verlassen können.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (9), vorzugsweise in Form eines Rohrstückes, in einem von 90° verschiedenen Winkel auf eine lokale Tangente an eine Innere Oberfläche der Wandung (1) in die Wandung (1) mündet.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (2) der Wandung (1) eine, vorzugsweise von Hand betätigbare, Strahlvorrichtung (10) zum Bestrahlen des Zylinderkopfes (5) und/oder des Kolbens (6) und/oder der restlichen Wandung des Brennraumes mit Strahlgut anordenbar ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung (10) im Innenraum (2) der Wandung (1) in zumindest einer, vorzugsweise in zwei oder drei, Raumrichtungien) bewegbar, vorzugsweise schwenkbar, gelagert ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1) mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Einbringöffnung(en) (11) für die Strahlvorrichtung (10) aufweist.
10. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung (10) eine, vorzugsweise in ihrem Mündungsbereich (13), gebogene Strahldüse (12) aufweist, durch deren Mündung (14) Strahlgut austreten kann.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungsvorrichtung (16) zur Beleuchtung des Innenraums (2) vorgesehen ist.
12. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1) einen abnehmbaren Deckel (17) aufweist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen