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Fliehkraftfilter, insbesondere zur Reinigung des Schmieröles bei Brennkraftmaschinen
Die Ernndung bezieht sich auf ein Fliehkraftfilter, insbesondere zur Reinigung des Schmieröles bei Brennkraftmaschinen, mit einer rotierenden Filterkammer, die endseitig von einer zur Drehachse senkrecht stehenden, im wesentlichen Scheibenform besitzenden Trennwand begrenzt ist, an deren äusserem Rand das öl unter Umlenkung gegen einen durch die hohle Filterwelle gebildeten Auslass strömt.
Bei einem solchen Fliehkraftfilter kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass parallel zu dieser scheibenförmigen Wand eine zweite ringförmige Trennwand vorgesehen ist, deren Öffnungsdurchmesser kleiner ist als der Aussendurchmesser der scheibenförmigen Wand und dass diese ringförmige Wand in Verbindung mit der ihr benachbarten Stirnwand des Filtergehäuses einen Absetzraum begrenzt, der vom Haupt- ölstrom abgesondert ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand der schematischen Schnittzeichnung näher erläutert.
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der Kurbelwelle 2 einer Brennkraftmaschine und mit 3 das vordere Kurbelwellenhauptlager bezeichnet, das zwischen einer Wand des Kurbelgehäuses 1 und einem Lagerdeakel l'gehalten wird. Am freien Ende der Verlängerung 2b ist, wie an sich bekannt, ein Fliehfkraftreiniger angebracht, der einen topfförmigen Teil 42 mit Schaufeln 42a sowie einen an diesen Topf 42 mittels Schrauben 44 befestigten Deckel 80 aufweist. Der topfförmige Teil 42 ist auf der Kurbe1weIlenverlängerung 2b durch eine Passfeder 12'drehfest gehalten.
Das in eine Ringnut 38c des Gehäuses einer nicht dargestellten Zahnradpumpe geförderte, noch zu reinigende Schmieröl strömt aus dieser Nut 38c zunächst über Radialbohrungen 39c der Kurbel- wellenverlängerung 2 ! ? in einen Kanal 40, der von einer in dieser Verlängerung 2b vorgesehenen Achsialbohrung und der Aussenwandung eines in diese Bohrung eingesetzten Trennrohres 41 gebildet wird, um von hier aus über weitere Radialbohrungen 39d der Verlängerung 2b in das Fliehkraftfilter zu gelangen. Auch dieser Aufbau ist im wesentlichen bekannt.
Das aus dem Filter kommende gereinigte Schmieröl strömt zunächst durch das Trennrohr 41 und dann in Bohrungen 2i der Kurbelwelle 2.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsform des Fliehkraftfìlters der Erfindung strömt das Schmieröl zuerst radial nach aussen und dann ebenfalls radial wieder nach innen hin, so dass die Verunreinigungen des öles, die ein höheres spezifisches Gewicht als letzteres haben, sich abscheiden und an der Filterwandung ablagern.
Um diese Wirkung nun zu verbessern, sind die beiden Räume, die das Schmieröl nacheinander in gagenläufiger Strömungsrichtung durchfliesst, voneinander durch eine am Ende der Verlängerung 2b vorgesehene scheibenförmige Trennwand 82 abgetrennt, und es ist im Filterinnern eine ringförmige, zum Filter konzentrische Ringkammer gebildet, deren Eintrittsöffnung mit dem Raum, durch welchen das Schmieröl hindurchströmt, derart verbunden ist, dass das Schmieröll diese Ringkammer nicht zwangsläufig durchströmt.
Diese Ringkammer wird dadurch gebildet, dass zwischen dem Filtergehäuse 42 und dessen Dek-
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wand 82. Wenn der Deckel 80 konvexe Form besitzt, dann bildet derselbe mit der ringförmigen Trennwand 81 eine Kammer 4, durch welche, wie praktische Versuche gezeigt haben,, der Ab- scheidungsgrad des Filters wesentlich erhöht wird.
Diese Tatsache findet darin ihre Begrünung, dass die Fliehkraft in dieser Kammer besonders wirkungsvoll ist, wogegen die Strömungsgeschwindig- keit sehr gering ist, so dass die im Schmieröl ent-
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zifisches Gewicht als das Schmieröl aufweisen, nicht von der Ölströmung mitgerissen werden können, was dagegen in der Hauptkammer des Filters eintritt. Das Schmieröl, das vom Aussenumfang der Scheibe 82 abgeschleudert wird, um in zentripetaler Richtung zur Leitung 41a zu strömen, welche das Mundstück der Leitung 41 vor-
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denn die Geschwindigkeit des öles besitzt eine Komponente in radialer Richtung zur Filterachse
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und eine tangentiale Komponente, welche sich je nach dem Abstand von der Filterachse der Olteilchen ändert.
Nachdem die Reibung zwischen der nach der Leitung 41a des Filters strömenden ölmasse an der Stirnwand 80 und der sche1ben ör- migen Wand 82 geringer ist, tritt folgender Vorgang auf : Das in zentripetaler Richtung strömende Öl nimmt bei allmählicher Annäherung an die Filterachse einen Bewegungsüberschuss in Umfangsrichtung an. Dies erzeugt eine Fliehkraft, welche in erster Stelle die im Schmieröl enthaltenen schwereren Verunreinigungen beeinflusst. Diese Verunreinigungen suchen daher sich von der Achse zu entfernen und setzten sich schliesslich, begünstigt durch die Trennwand 81 an der Stelle 4 ab, welche zwischen dieser Wand 81 und dem peripheren Teil der Stirnwand 80 liegt.
Dies ist insofern vorteilhaft, als diese Teilchen nicht mehr in den Schmierölstrom eingeführt werden und bei stillstehendem Motor einfach durch Abnahme der Stirnwand 80, nach Lösen der Bolzen 44, leicht entfernt werden können. Darüber hinaus hat die Trennwand 81 noch die Aufgabe, das Entstehen von Strömungswirbeln in der Abscheidungszone vor der Trennwand zu verhindern.
Ein weiterer Vorteil dieser ringförmigen Trennwand 81 besteht darin, dass sie die Anbringung der scheibenförmigen Wand 82 an dem freien Ende der Kurbelwellenverlängerung 2b erleichtert.
Diese Wand 82, die sich mit einer ihrer Stirnflächen gegen die Schaufeln 42a des Gehäuses 42 abstützt, liegt auf der andern Seite eben gegen die ringförmige Trennwand 81 an, die gegen minde- stens drei vorgeformte Rippen 82a der scheiben- förmigen Trennwand 82 drückt.
Zwecks Ausbildung der Ringkammer 4 könnte an Stelle einer gesonderten ringförmigen Trennwand 81 ein geeigneter Gusskörper verwendet werden ; auch können mehrere Kammern 4 vorgesehen werden, um hiedurch den Wirkungsgrad des Filters noch weiter zu steigern.
PATENTANSPRÜCHE : l. Fliehkraftfìlter, insbesondere zur Reinigung des Schmieröles bei Brennkraftmaschinen, mit einer rotierenden Filterkammer, die endseitig von einer zur Drehachse senkrecht stehenden, im wesentlichen Scheibenform. besitzenden Trennwand begrenzt ist, an deren äusserem Rand das öl unter Umlenkung gegen einen durchdie hohle.
Filterwelle gebildeten Auslass strömt, dadurch gekennzeichnet, dans parallel zu dieser scheibenförmigen Wand (82) eine zweite, ringförmige Trennwand (81) vorgesehen ist, deren Öffnungsdurchmesser Heiner ist als der Aussendurchmesser der scheibenförmigen Wand und dass diese ringförmige Wand in Verbindung mit der ihr benachbarten Stirnwand (80) des Filtergehäuses (42,80) einen Absetzraum (4) begrenzt, der vom Hauptölstrom abgesondert ist.
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Centrifugal filter, in particular for cleaning the lubricating oil in internal combustion engines
The Ernndung relates to a centrifugal filter, in particular for cleaning the lubricating oil in internal combustion engines, with a rotating filter chamber, which is limited at the end by a partition wall perpendicular to the axis of rotation, essentially disk-shaped, at the outer edge of which the oil is deflected against one by the hollow filter shaft formed outlet flows.
In such a centrifugal filter, the invention is characterized in that a second annular partition is provided parallel to this disk-shaped wall, the opening diameter of which is smaller than the outer diameter of the disk-shaped wall and that this annular wall, in conjunction with the adjacent end wall of the filter housing, delimits a settling space separated from the main oil flow.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the schematic sectional drawing.
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the crankshaft 2 of an internal combustion engine and 3 denotes the front main crankshaft bearing, which is held between a wall of the crankcase 1 and a bearing deak 1 '. As is known per se, a centrifugal cleaner is attached to the free end of the extension 2b, which has a pot-shaped part 42 with blades 42a and a cover 80 fastened to this pot 42 by means of screws 44. The cup-shaped part 42 is held in a rotationally fixed manner on the crank shaft extension 2b by a feather key 12 '.
The lubricating oil that has yet to be cleaned and which is conveyed into an annular groove 38c of the housing of a gear pump (not shown) flows out of this groove 38c via radial bores 39c of the crankshaft extension 2! ? into a channel 40 which is formed by an axial bore provided in this extension 2b and the outer wall of a separating tube 41 inserted in this bore, in order to reach the centrifugal filter from here via further radial bores 39d of the extension 2b. This structure is also essentially known.
The cleaned lubricating oil coming out of the filter first flows through the separating tube 41 and then into bores 2i of the crankshaft 2.
In the embodiment of the centrifugal filter of the invention shown in the drawing, the lubricating oil first flows radially outwards and then also radially inwards again, so that the impurities in the oil, which have a higher specific gravity than the latter, are deposited and on the Deposit filter wall.
In order to improve this effect, the two spaces through which the lubricating oil flows one after the other in the direction of flow are separated from one another by a disk-shaped partition 82 provided at the end of the extension 2b, and an annular chamber is formed inside the filter, concentric to the filter The inlet opening is connected to the space through which the lubricating oil flows in such a way that the lubricating oil does not necessarily flow through this annular chamber.
This annular chamber is formed in that between the filter housing 42 and its cover
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wall 82. If the cover 80 has a convex shape, then it forms a chamber 4 with the annular partition wall 81, through which, as practical tests have shown, the degree of separation of the filter is significantly increased.
This fact is rooted in the fact that the centrifugal force in this chamber is particularly effective, whereas the flow velocity is very low, so that the
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have specific weight than the lubricating oil, cannot be entrained by the oil flow, which, however, occurs in the main chamber of the filter. The lubricating oil, which is thrown off from the outer circumference of the disc 82 in order to flow in the centripetal direction to the line 41a, which the mouthpiece of the line 41 forwards.
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because the speed of the oil has a component in the radial direction to the filter axis
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and a tangential component which changes depending on the distance from the filter axis of the oil particles.
After the friction between the oil mass flowing to the line 41a of the filter on the end wall 80 and the slice-shaped wall 82 is less, the following process occurs: The oil flowing in the centripetal direction takes on excess movement in the circumferential direction as it gradually approaches the filter axis on. This creates a centrifugal force that primarily affects the heavier contaminants contained in the lubricating oil. These impurities therefore seek to move away from the axis and finally settle, favored by the partition wall 81, at point 4, which lies between this wall 81 and the peripheral part of the end wall 80.
This is advantageous in that these particles are no longer introduced into the lubricating oil flow and can easily be removed when the engine is not running by simply removing the end wall 80 after loosening the bolts 44. In addition, the partition 81 has the task of preventing the development of flow vortices in the separation zone in front of the partition.
Another advantage of this annular partition wall 81 is that it facilitates the attachment of the disk-shaped wall 82 to the free end of the crankshaft extension 2b.
This wall 82, which is supported with one of its end faces against the blades 42a of the housing 42, lies flat on the other side against the annular partition wall 81, which presses against at least three preformed ribs 82a of the disk-shaped partition 82.
For the purpose of forming the annular chamber 4, a suitable cast body could be used instead of a separate annular partition 81; several chambers 4 can also be provided in order to further increase the efficiency of the filter.
PATENT CLAIMS: l. Centrifugal filters, in particular for cleaning the lubricating oil in internal combustion engines, with a rotating filter chamber, the end of which is essentially disk-shaped and perpendicular to the axis of rotation. owning partition is limited, at the outer edge of the oil deflecting against a through the hollow.
The outlet formed by the filter shaft flows, characterized in that a second, annular partition (81) is provided parallel to this disk-shaped wall (82), the opening diameter of which is greater than the outside diameter of the disk-shaped wall and that this annular wall is in connection with the end wall adjacent to it (80) of the filter housing (42,80) delimits a settling space (4) which is separated from the main oil flow.