DE202008002928U1

DE202008002928U1 - Flüssigkeitsabscheider mit Rücklaufsperrventil, insbesondere zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen

Info

Publication number: DE202008002928U1
Application number: DE202008002928U
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2018-03-01
Also published as: DE102009005551A1; DE102009005551B4

Abstract

Flüssigkeitsabscheider (1) zum Abscheiden flüssiger und/oder fester Bestandteile aus einem Gasstrom, insbesondere Ölabscheider zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen, umfassend
– ein Gehäuse (2) mit einem Einlass (7) für zu reinigendes Gas, einem Auslass für gereinigtes Gas (8), einem Deckel (3) zum Verschließen des Flüssigkeitsabscheiders (1) und einem in das Gehäuse (2) eingesetzten Filterelement (4) mit einem Filtermedium (5) zum Reinigen des Gases, und
– ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Rücklaufsperrventil (15) zum Verschließen des Auslasses (8), im Falle des Eindringens von Flüssigkeit in das Gehäuse (2) oder im Falle des Umfallens des Flüssigkeitsabscheiders (1),
– wobei das Rücklaufsperrventil (15) einen Schwimmkörper (16), eine Führung (17) für den Schwimmkörper (16) und einen Dichtsitz (18) umfasst und der Schwimmkörper (16) derart ausgebildet ist, dass er sich durch Aufschwimmen in einer Flüssigkeit so bewegen kann, dass durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers (16) der Dichtsitz (18) und damit der Auslass...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsabscheider mit Rücklaufsperrventil, insbesondere zum Reinigen von Einlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine. Ein solcher Flüssigkeitsabscheider dient vornehmlich zum Abscheiden von Öl aus den Kurbelgehäusegasen der Kurbelgehäuseentlüftung.
Beim Betrieb von Hubkolbenverbrennungsmotoren treten Durchblasegase (sogenannte Blow-by-Gase) auf, die als Teil der bei der Verbrennung gebildeten Verbrennungsgase aus dem Brennraum durch konstruktions- und fertigungsbedingte Spalte zwischen Kolben bzw. Kolbenringen und Zylinderlaufbahn ins Kurbelgehäuse strömen. Würde man diese Gase nicht abführen, würde der Druck im Kurbelgehäuse stark ansteigen. Aus diesem Grund befindet sich am Motorblock ein Entlüftungsanschluss, die sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung. Aus Gründen des Umweltschutzes lässt man die Gase allerdings nicht ins Freie abblasen, sondern führt sie dem Motor über das Ansaugrohr wieder zur vollständigen Verbrennung zu. Etwa ein halbes bis ein Prozent der angesaugten Luftmenge gelangen über die Motorentlüftung in den Ansaugkanal.
Diese Gase aus dem Kurbelgehäuse enthalten Kraftstoffreste, Zwischen- und Endprodukte des Verbrennungsprozesses, Ruß und Wasserdampf, aber auch einen erheblichen Anteil feinster Motoröltröpfchen, die von der Kurbelwelle oder anderen rotierenden Bauteilen aus dem Ölvorrat der Ölwanne gerissen werden. Die Blow-by-Gase vermischen sich also im Kurbelraum mit Motoröl, das dort u. a. in Form von Ölnebel vorhanden ist.
Aus Gründen des Umweltschutzes ist die früher übliche Entlüftung des Kurbelgehäuses ins Freie heute nicht mehr zulässig. Aktuelle Emissionsvorschriften verlangen eine Rückführung der Blow-by-Gase aus der Kurbelgehäuseentlüftung in den Ansaugbereich des Motors. Es werden kontrollierte geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungssysteme verwendet. Bei diesen werden die Blow-by-Gase dem Ansaugsystem des Motors zugeführt. Die Kurbelgehäuseentlüftung hält die Blow-by-Gase in einem geschlossenen Kreislauf und führt sie der Ansaugluft wieder zu. Der Trend geht hier zu technisch immer anspruchsvolleren und leistungsfähigeren Systemen. Die von Öl gereinigten Blow-by-Gase werden an einer geeigneten Stelle, an der idealerweise in nahezu allen Betriebszuständen des Motors Unterdruck anliegt, dem Ansaugsystem des Motors zugeführt. Dies ist prinzipiell vor der Drosselklappe der Fall.
Bevor die Blow-by-Gase der Ansaugluft erneut zugeführt werden, muss jedoch ein möglichst hoher Anteil des im Blow-by-Gas enthaltenen Öls abgeschieden werden. Gelangen die Verunreinigungen der Blow-by-Gase in den Ansaugtrakt des Motors, führt dies zu einer Verunreinigung der Ansaugluft und damit zu einer Verschlechterung der Laufkultur und des Emissionsverhalten. Das größte Problem liegt allerdings in der Herabsetzung der Klopffestigkeit durch den Ölnebel. Schon bei etwa 1% Öl in der Ansaugluft wird die Klopffestigkeit von z. B. 98 ROZ auf 95 ROZ abgesenkt. Im Schiebebetrieb kann dieser Anteil auf etwa 5% ölbenetzte Luft ansteigen. Damit wird die Oktanzahl auf ca. 90 ROZ herabgesetzt.
Zum Abtrennen der Ölverunreinigungen aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas werden sogenannte Ölabscheider eingesetzt, die sich durch einen hohen Abscheidegrad auszeichnen. Dies bietet Bauteilen wie Turboladern, Ladeluftkühlern, Saugrohren oder Ventilen einen optimalen Schutz vor Verschmutzung, Beschädigung und Funktionsbeeinträchtigungen. Im Motorenbau wird die Verringerung des Anteils fester Partikel im Abgas ein immer wichtigeres Entwicklungsziel. Je weniger Öl das Blow-by-Gas der Verbrennung zuführt, umso weniger Partikel stößt der Motor aus. Dies dient dem Umweltschutz und trägt wesentlich dazu bei, die Lebensdauer von Bauteilen des Abgasreinigungssystems zu verlängern, vor allem von Partikelfiltern oder Katalysatoren. Eine wirksame Abscheidung des Ölanteils aus der Ansaugluft ist für die Laufkultur des Motors wichtig. Verbesserungen in diesem Bereich sind insbesondere bei (leistungsgesteigerten) Turbomotoren unerlässlich, um ein Motorklopfen wirksam zu verhindern.
Für eine effektive Abscheidung kommen aufgrund der geringen Größe der im Kurbelgehäuseentlüftungsgas enthaltenen Öltröpfchen nur wenige Verfahren in Frage. Hierzu zählen einerseits Diffusionsabscheider, die ein i. d. R. austauschbares Filterelement mit einem Filtermedium (z. B. Drahtgestrick- oder Faserfiltereinsatz aus Papier, Metall oder einem synthetischen Material) aufweisen und andererseits Trägheits- oder Prallabscheider (Zyklonabscheider, Labyrinth- und Prallabscheider, Zentrifugen und Separatoren). Bei manchen Ölabscheidern fließt das abgeschiedene Öl in den Ölkreislauf zurück und verringert so den Ölverbrauch des Motors.
Stand der Technik
Im Falle eines Umkippens des Motors, z. B. bei einem Unfall, bei der Wartung oder beim regulären Betrieb, z. B. bei Baumaschinen, einen Öldurchgang von Öl aus der Kurbelgehäuseentlüftung in den Ansaugtrakt des Motors zu vermeiden, ist es im Stand der Technik vorgesehen, ein Rücklaufsperrventil vorzusehen. Die Rücklaufsperrventile basieren auf einem Schwimmkörper, beispielsweise einer Hohlkugel, der bei Kontakt mit Öl auf dem Öl aufschwimmt und die Verbindung zwischen Motorblock und Ansaugsystem verschließt. In der Regel sind solche Rücklaufsperrventile in dem Ölabscheider angeordnet, mit dem das Kurbelgehäuseentlüftungsgas gefiltert wird.
Die bekannten Ölabscheider mit Rücklaufsperrventil sind derart ausgebildet, dass die Führung für den Schwimmkörper und damit auch der Schwimmkörper und der Dichtsitz des Rücklaufsperrventils an dem Filterelement befestigt ist bzw. in das Filterelement integriert ist. Das Rücklaufsperrventil ist dabei also Teil des Filterelements, was nachteilig beim Wechseln des Filterelements ist, weil dann das Rücklaufsperrventil mit ausgetauscht wird, oder Nachteile hinsichtlich der genauen und zuverlässigen Funktion des Rücklaufsperrventils, beispielsweise bei Vibrations- oder Schockbelastung, hat.
Aus der WO 2001/090540 A2 ist ein derartiger Ölabscheider mit Rücklaufsperrventil bekannt, wobei das Rücklaufsperrventil ein Schwimmerelement aufweist, das mit dem Ölstand im System steigen und fallen und sich in eine geschlossene Position bewegen kann, um zu verhindern, das Öl austritt, wenn das Öl einen vorher festgelegten Stand überschreitet. Dabei ist die Führung des Rücklaufsperrventils als Teil der Endscheibe des Filterelements oder als Teil des Gehäuses des Filterelements ausgebildet und darin integriert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, einen verbesserten Flüssigkeitsabscheider mit Rücklaufsperrventil, insbesondere zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen, zu schaffen, der ein sicheres Verschließen der Reingasseite des Flüssigkeitsabscheiders ermöglicht und kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Flüssigkeitsabscheider mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
Offenbarung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden flüssiger und/oder fester Bestandteile aus einem Gasstrom, insbesondere Ölabscheider zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen, umfassend ein Gehäuse mit einem Einlass für zu reinigendes Gas, einem Auslass für gereinigtes Gas, einem Deckel zum Verschließen des Flüssigkeitsabscheiders und einem in das Gehäuse eingesetzten Filterelement mit einem Filtermedium zum Reinigen des Gases, und ein in dem Gehäuse angeordnetes Rücklaufsperrventil zum Verschließen des Auslasses im Falle eines hohen Differenzdruckes zwischen Einlass und Auslass, im Falle des Eindringens von Flüssigkeit in das Gehäuse oder im Falle des Umfallens des Flüssigkeitsabscheiders, wobei das Rücklaufsperrventil einen Schwimmkörper, eine Führung für den Schwimmkörper und einen Dichtsitz umfasst und der Schwimmkörper derart ausgebildet ist, dass er sich durch Aufschwimmen in einer Flüssigkeit so bewegen kann, dass durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers der Dichtsitz und damit der Auslass des Flüssigkeitsabscheiders geschlossen wird, weist also die Besonderheit auf, dass der Schwimmkörper, die Führung und der Dichtsitz des Rücklaufsperrventils an dem Deckel des Flüssigkeitsabscheiders befestigt sind. Ein solcher Öl abscheider hat den Vorteil, dass das Filterelement ausgetauscht werden kann, ohne dass dabei das Rücklaufsperrventil entsorgt wird. Das Rücklaufsperrventil kann also beim Austausch des Filterelements weiter verwendet werden.
Vereinfacht ausgedrückt besteht ein wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik darin, dass das Rücklaufsperrventil nicht zwingender Bestandteil des Filterelements ist, sondern als optionale Komponente eines Standardkurbelgehäuse-Entlüftungssystems im Gehäusedeckel des Flüssigabscheiders integriert werden kann. Damit kann ein im Übrigen baugleicher Ölabscheider sowohl mit als auch ohne Rücklaufsperrventil verwendet und in einfacher Weise umgerüstet werden. Ferner reduzieren sich die Kosten für den Wechsel des Filterelements, da hierbei kein neues Rücklaufsperrventil verwendet werden muss, da es in den Gehäusedeckel integriert ist. Wenn das Rücklaufsperrventil nicht wie im Stand der Technik als Teil des Filterelements ausgebildet wird und beim Wechsel des Filterelements mit entsorgt wird, sondern erfindungsgemäß in den Gehäusedeckel integriert und als Lebensdauerbauteil ausgeführt wird, ergibt sich ein Kostenvorteil.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:
1 einen perspektivischen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ölabscheider mit Rücklaufsperrventil,
2 einen perspektivischen Schnitt des Deckels mit Rücklaufsperrventil in einer Detailansicht des Rücklaufsperrventils von 1,
3 eine Abwandlung zu 1 mit einem Rücklaufsperrventil mit Schwerkörper,
4 einen Längsschnitt des Rücklaufsperrventils von 1,
5 eine Abwandlung zu 4 mit einem Rücklaufsperrventil mit Schwerkörper und
6 eine Einzelheit zu 5.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheider 1 in Form eines Ölabscheiders, der als Teil einer Entlüftungseinrichtung zum Reinigen von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eingesetzt wird und in dem Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse von mitgeführten Ölbestandteilen gereinigt werden.
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider 1 weist in bekannter Weise ein Gehäuse 2 auf, das durch einen Deckel 3 verschlossen werden kann. Entsprechende Anschlüsse ermöglichen die Durchleitung des zu reinigenden Gases und die Ableitung der abgeschiedenen Flüssigkeit. In dem Flüssigkeitsabscheider 1 kommt ein Filterelement 4 bzw. eine austauschbare Abscheidepatrone zum Einsatz, die ein Filtermedium 5 bzw. ein Abscheidemittel zum Abscheiden der Flüssigkeit und ein Stützmittel zur Gewährleistung der Formstabilität aufweist.
Der Flüssigkeits- bzw. Ölabscheider 1 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 auf, in das ein Deckel 3 unter Verwendung eines O-Rings 6 eingesetzt ist, der auch Bestandteil des Filterelementes sein kann. Zum Austauschen des Filterelements 4 kann der Deckel 3 geöffnet und wieder verschlossen werden. Das Gehäuse 2 umfasst einen Einlass 7 für Entlüftungsgas, einen Auslass 8 für gereinigtes Gas und einen Ablass 9 für das aus dem Entlüftungsgas abgeschiedene Öl. Das aus dem Entlüftungsgas abgeschiedene Öl kann gesammelt und entsorgt oder auch in den Motor rückgeführt werden. Das aus dem Auslass 8 austretende gereinigte Gas wird dem Motor zur Verbrennung zugeführt.
Der Druckregler 13 ist ein optionaler Bestandteil des Ölabscheiders 1. Wenn das gereinigte Entlüftungsgas der Rohseite des Luftfilters zugeführt wird, wird in der Regel kein Druckregler 13 verwendet. Ein Druckregler 13 wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn das gereinigte Entlüftungsgas der Reinseite des Luftfilters, d. h. der Einlassseite des Motors bzw. eines vorgeschalteten Turboladers zugeführt wird.
Der Ölabscheider 1 umfasst als Filtereinrichtung in dem Gehäuse 2 ein Filterelement 4 mit einem Filtermedium 5. Das Filtermedium 5 wird radial von außen von der Filterrohseite 10 nach innen zu der Filterreinseite 11 von dem Entlüftungsgas durchströmt; hierbei wird das Entlüftungsgas gefiltert. Anschließend wird das gereinigte Gas axial in den Auslass 8 geleitet, über den das gereinigte Entlüftungsgas aus dem Gehäuse 2 des Ölabscheiders 1 abgeleitet und insbesondere in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet wird.
Der Einlass 7 dient zum Heranführen der unter Druck stehenden Entlüftungsgase aus der Kurbelgehäuseentlüftung auf der Anströmseite des Ölabscheiders 1. Über den Auslass 8 auf der Abströmseite des Ölabscheiders 1 wird das gereinigte Entlüftungsgas aus dem Gehäuse 2 des Ölabscheiders 1 abgeleitet und insbesondere in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeleitet wird. Das Überdruckventil 12 öffnet bei blockiertem oder verschmutztem Filterelement 4, um einen zu hohen Kurbelgehäusedruck zu vermeiden.
Der Auslass 8 ist mit einem Druckregler 13 versehen. Dieser ist bei Verwendung des Flüssigkeitsabscheiders 1 als Ölabscheider für Kurbelgehäusegase zweckmäßig, wenn diese dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Wird der in diesem Bereich vorherrschende Unterdruck zu groß, schließt das Ventil und verhindert dadurch einen zu großen Unterdruck im Kurbelgehäuse.
In dem Ölabscheider 1 kommt ein als austauschbare Abscheidepatrone ausgebildetes Filterelement 4 zum Einsatz. Die Abscheidepatrone wird mittels O-Ringen 6, 14 derart dichtend in das Gehäuse 2 eingesetzt, dass eine Abdichtung zwischen Roh- und Reinseite, d. h. zwischen ölhaltiger und nahezu ölfreier Luft, erfolgt, so dass der zu reinigende Gasstrom durch einen Abscheidebereich des Filtermediums 5 der Abscheidepatrone fließen muss. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann durch einen Ablass 9 das Gehäuse 2 verlassen. Die Abscheidepatrone kann ausgewechselt werden, wenn im Gasstrom befindliche Verschmutzungen das Abscheidematerial, also das Filtermedium 5 der Patrone zugesetzt haben und somit der durch die Patrone erzeugte Druckverlust zu stark ansteigt. Die Abscheidepatrone kann einen zylinder- oder topfförmigen Stützkörper als Träger umfassen, um den das Abscheidematerial (das Filtermedium 5) gewickelt ist. Das Filtermedium 5 kann eine Lage oder mehrere Lagen, die auch unterschiedliche Abscheidegrade haben können, aufweisen.
Das Filterelement 4 ist beispielsweise ein Feinfilter mit einem Vliesfilter bzw. Faservliesfilter, beispielsweise mit einem Vlieswickel aus Metall und/oder einem anderen natürlichen oder synthetischen Filtermaterial, z. B. einem Polyestervlies. Das Filtermedium 5 hat in erster Linie die Aufgabe der Abscheidung einer Flüssigphase aus der Gasphase. Als Filtermedium 5 können alle bekannten Abscheidestoffe zur Verwendung kommen. Besonders geeignet sind Materialien, die sich um den Stützkörper, der bevorzugt rohrförmig ausgebildet ist, wickeln lassen. Neben vliesförmigen Filtermedien 5 kann das Filtermedium 5 insbesondere aus einer Garnwick lung bestehen. Der Vlieswickel ist beispielsweise auf einen gasdurchlässigen Stützkörper mit Durchgängen aufgewickelt.
Das Austauschen eines verbrauchten Filtermediums 5 erfolgt vorzugsweise derart, dass das gesamte Filterelement 4, das bevorzugt als austauschbare Abscheidepatrone ausgebildet ist, ausgetauscht wird.
Der Ölabscheider 1 von 1 umfasst ein Rücklaufsperrventil 15 zum Verschließen des Auslasses 8, im Falle des Eindringens von Flüssigkeit in das Gehäuse 2 aus dem Ölrücklauf 9, z. B. im Falle des Umfallens des Flüssigkeitsabscheiders 1. Hierzu umfasst das Rücklaufsperrventil 15 einen Schwimmkörper 16, eine Führung 17 und einen Dichtsitz 18. In 1 ist das Rücklaufsperrventil 15 im normalen Betriebszustand, d. h. bei geöffnetem Rücklaufsperrventil 15 dargestellt. Der Schwimmkörper 16 ist derart ausgebildet, dass er sich durch Aufschwimmen in einer Flüssigkeit so bewegen kann, dass durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers 16 der Dichtsitz 18 und damit der Auslass 8 des Flüssigkeitsabscheiders 1 geschlossen wird. Eine solche Situation kann sich beispielsweise im Falle des Eindringens von Flüssigkeit in das Gehäuse 2 oder beim Umfallen des Motors ergeben, wobei Öl durch den Einlass 7 oder den Ablass 9 in das Gehäuse 2 des Ölabscheiders 1 gelangen kann.
Die Führung 17 und damit der Schwimmkörper 16 und der Dichtsitz 18 des Rücklaufsperrventils 15 sind an dem Deckel 3, der zum Verschließen des Gehäuses 2 des Flüssigkeitsabscheiders 1 dient und den Auslass 8 trägt, befestigt. Das Rücklaufsperrventil 15 ist auf der Reinseite 11 des Filterelements 4 angeordnet. Man erkennt auch, dass das Rücklaufsperrventil 15 derart in dem Flüssigkeitsabscheider 1 angeordnet ist, dass es in das in den Flüssigkeitsabscheider 1 eingesetzte Filterelement 4 hineinragt. Dadurch wird eine sehr kompakte Bauweise des Flüssigkeitsabscheiders 1 erzielt. In 1 ragt das Rücklaufsperrventil 15 auf der Reinseite 11 des Filterelements 4 in das Filterelement 4 hinein.
Die in 1 dargestellte Ausführungsform des Ölabscheiders 1 umfasst ein Druckregelventil 13, das im Bereich des Deckels 3 des Flüssigkeitsabscheiders 1 angeordnet ist. Das Druckregelventil 13 ist an dem Deckel 3 befestigt und der Schwimmkörper 16, die Führung 17 und der Dichtsitz 18 des Rücklaufsperrventils 15 sind an dem Druckregelventil 13 befestigt. Bevorzugt ist das Rücklaufsperrventil 15 auf der Einlassseite des Druckregelventils 13 angeordnet. Das hat den Vorteil, dass nur der geregelte Absaugunterdruck auf den Schwimmkörper 16 wirkt und somit das Rücklaufsperrventil 15 weniger anfällig gegen ungewolltes Schließen unter Vibrations- und Schockbelastung ist.
In 2 ist der Deckel 3 des Ölabscheiders 1 von 1 mit integriertem Druckregelventil 13 und Rücklaufsperrventil 15 dargestellt. Die Gehäusedeckeleinheit umfasst auch den Auslass 8. In der dargestellten Position befindet sich das Rücklaufsperrventil 15 im geschlossenen Ventilzustand. Der Schwimmkörper 16 ist als Hohlkugel und der Dichtsitz 18 als Kugeldichtsitz für die Hohlkugel ausgebildet. Die Führung 17 für den Schwimmkörper 16 ist eine Linearführung, entlang der sich der Schwimmkörper 16 geradlinig bewegen kann, und ist in dem Ausführungsbeispiel als Führungskäfig ausgebildet, wobei der Schwimmkörper 16 innerhalb des Führungskäfigs angeordnet ist und sich in dem Führungskäfig auf und ab bewegen kann.
Die Führung 17 kann auf verschiedene Weise mit dem Deckel 3 oder mit einem an dem Deckel 3 befestigten Druckregelventil 13 verbunden sein. Eine vorteilhafte feste und dauerhafte Verbindung kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung oder durch Kleben erfolgen. Eine universelle, vielseitig modifizierbare Ausführungsform, bei der das Rücklaufsperrventil 15 nach Bedarf eingesetzt werden kann, ergibt sich, wenn die Führung 17 durch eine Schnappverbindung 19 mit dem Deckel 3 oder mit einem an den Deckel 3 befestigten Druckregelventil 13 verbunden ist. Hier kann das Rücklaufsperrventil 15 bei Bedarf durch Klipsen befestigt oder durch Lösen der Schnappverbindung 19 entfernt oder ausgewechselt werden.
Die 3 zeigt eine Abwandlung zu 2, wobei das Rücklaufsperrventil 15 zusätzlich zu dem Schwimmkörper 16 einen Schwerkörper 20 aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er beim Umfallen des Flüssigkeitsabscheiders 1 durch die Schwerkraft verschoben wird und dabei das Schließen des Rücklaufsperrventils 15 bewirkt. Diese Funktion lässt sich durch eine entsprechende Masse, Formgebung, Anordnung und Verschiebbarkeit des Schwerkörpers 20 realisieren. Prinzipiell kann vorgesehen sein, dass das Rücklaufsperrventil 15 einen zu dem Schwerkörper 20 gehörenden separaten Dichtsitz aufweist. Bevorzugt ist die in 3 dargestellte Ausführungsform, in der der Schwerkörper 20 derart ausgebildet ist, dass er beim Umfallen des Flüssigkeitsabscheiders 1 auf den Schwimmkörper 16 einwirkt und dadurch das Schließen des Rücklaufsperrventils 15 mittels des Dichtsitzes 18 des Schwimmkörpers 16 bewirkt. Hierzu ist der Schwerkörper 20 bevorzugt als massiver Körper ausgebildet, beispielsweise als massive Kugel. Im normalen Betriebszustand, d. h. bei geöffnetem Rücklaufsperrventil 15, ist der Schwerkörper 20 unter dem Schwimmkörper 16, der hier als Hohlkugel ausgebildet ist, angeordnet. Die Führung des Schwimmkörpers 16, die als Führungskäfig ausgebildet ist, in dem der Schwimmkörper 16 angeordnet ist, dient gleichzeitig als Führungskäfig für den darin angeordneten Schwerkörper 20. Die obere Kugel, der Schwimmkörper 16, ist eine Hohlkugel, die in Öl aufschwimmt. Sie schließt das Rücklaufsperrventil 15, wenn flüssiges Öl das Gehäuse 2 des Ölabscheiders 1 flutet. Die Masse der unteren Kugel, des Schwerkörpers 20, ist so gewählt, dass sie im Falle eines umkippenden Motors das Rücklaufsperrventil 15 schließt, wobei der Schwerkörper 20 den Schwimmkörper 16 nach unten drückt und dabei den Dichtsitz 18 mit dem Schwimmkörper 16 gegen die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 16 in dem Öl schließt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Rücklaufsperrventil 15 sowohl beim Eindringen von Öl in das Gehäuse 2 durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers 16 schließt, auch wenn der Motor nicht umfällt, als auch das Rücklaufsperrventil 15 durch den Schwerkörper 20 geschlossen wird, wenn dabei der Motor umfällt.
Am unteren Ende der Führung 17 befindet sich eine Kugelauflage 21 für den Schwimmkörper 16 bzw. den Schwerkörper 20. Sie besteht beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff (Elastomer) und dient zum Dämpfen der unteren Auflage des Schwimmkörpers 16 bzw. des Schwerkörpers 20, um Geräuschentwicklungen durch Vibrationen zu reduzieren.
Ferner kann der Flüssigkeitsabscheider 1 bzw. Ölabscheider weitere übliche Bestandteile umfassen, beispielsweise eine zwei- oder mehrstufige Filtereinrichtung in dem Gehäuse 2, beispielsweise mit einer Grob- und einer Feinfilterstufe, oder einen Ölsumpf. Es kann auch eine Labyrinthabscheideeinheit vorgesehen sein, die aus in den Strömungsweg des Entlüftungsgases einragenden Strömungsrippen besteht, die Strömungshindernisse bilden, die von dem Entlüftungsgas umströmt werden. An den Strömungsrippen werden die Öltröpfchen aus dem Entlüftungsgas abgeschieden und anschließend über eine Abströmöffnung aus dem Gehäuse abgeleitet oder durch eine nachgeordnete Feinfiltereinheit geleitet.
Die 4 zeigt einen Längsschnitt des Rücklaufsperrventils 15 von 1. In 5 ist in einer Abwandlung von 4 ein Rücklaufsperrventil 15 mit einem Schwerkörper 20 dargestellt. Die 6 zeigt eine Einzelheit zu 5.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2001/090540 A2 [0010]

Claims

Flüssigkeitsabscheider (1) zum Abscheiden flüssiger und/oder fester Bestandteile aus einem Gasstrom, insbesondere Ölabscheider zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen, umfassend – ein Gehäuse (2) mit einem Einlass (7) für zu reinigendes Gas, einem Auslass für gereinigtes Gas (8), einem Deckel (3) zum Verschließen des Flüssigkeitsabscheiders (1) und einem in das Gehäuse (2) eingesetzten Filterelement (4) mit einem Filtermedium (5) zum Reinigen des Gases, und – ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Rücklaufsperrventil (15) zum Verschließen des Auslasses (8), im Falle des Eindringens von Flüssigkeit in das Gehäuse (2) oder im Falle des Umfallens des Flüssigkeitsabscheiders (1), – wobei das Rücklaufsperrventil (15) einen Schwimmkörper (16), eine Führung (17) für den Schwimmkörper (16) und einen Dichtsitz (18) umfasst und der Schwimmkörper (16) derart ausgebildet ist, dass er sich durch Aufschwimmen in einer Flüssigkeit so bewegen kann, dass durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers (16) der Dichtsitz (18) und damit der Auslass (8) des Flüssigkeitsabscheiders (1) geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (16), die Führung (17) und der Dichtsitz (18) des Rücklaufsperrventils (1) an dem Deckel (3) des Flüssigkeitsabscheiders (1) befestigt sind.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) auf der Reinseite (11) des Filterelements (4) angeordnet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) derart in dem Flüssigkeitsabscheider (1) angeordnet ist, dass es in das in den Flüssigkeitsabscheider (1) eingesetzte Filterelement (4) hineinragt.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) auf der Reinseite (11) des Filterelements (4) in das Filterelement (4) hineinragt.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Druckregelventil (13) aufweist, das im Bereich des Deckels (3) des Flüssigkeitsabscheiders (1) angeordnet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (13) an dem Deckel (3) befestigt ist und der Schwimmkörper (16), die Führung (17) und der Dichtsitz (18) des Rücklaufsperrventils (15) an dem Druckregelventil (13) befestigt sind.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) auf der Einlassseite des Druckregelventils (13) angeordnet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (17) durch eine Schnappverbindung (19) mit dem Deckel (3) oder mit einem an dem Deckel (3) befestigen Druckregelventil (13) verbunden ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (17) durch eine Schweißverbindung mit dem Deckel (3) oder mit einem an dem Deckel (3) befestigen Druckregelventil (13) verbunden ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (17) des Schwimmkörpers (16) eine Linearführung ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (17) als Führungskäfig ausgebildet und der Schwimmkörper (16) innerhalb des Führungskäfigs angeordnet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (16) als Hohlkugel und der Dichtsitz (18) als Kugeldichtsitz für die Hohlkugel ausgebildet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) einen Schwerkörper (20) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er beim Umfallen des Flüssigkeitsabscheiders (1) durch die Schwerkraft verschoben wird und dabei das Schließen des Rücklaufsperrventils (15) bewirkt.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufsperrventil (15) einen zu dem Schwerkörper (20) gehörenden Dichtsitz aufweist.
Flüssigkeitsabscheider (1) Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerkörper (20) derart ausgebildet ist, dass er beim Umfallen des Flüssigkeitsabscheiders (1) auf den Schwimmkörper (16) einwirkt und dadurch das Schließen des Rücklaufsperrventils (15) mittels des Dichtsitzes (18) des Schwimmkörpers (16) bewirkt.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerkörper (20) im normalen Betriebszustand unterhalb des Schwimmkörpers (16) angeordnet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Schwimmkörpers (16) als Führungskäfig ausgebildet ist und der Schwimmkörper (16) und der Schwerkörper (20) innerhalb des Führungskäfigs angeordnet sind.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerkörper (20) als massiver Körper ausbildet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerkörper (20) als massive Kugel ausgebildet ist.
Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (4) als austauschbare Abscheidepatrone ausgebildet ist.
Motor, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Flüssigkeitsabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 aufweist.