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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Ölnebeis Die Erfindung
bezieht sich ganz allgemein auf Sohmiersysteme und insbesondere auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines blnebels, bei welchem hoch-viskose, zerstäubbare
Schmiermittel verwendet werden9 Im allgemeinen sind Schmiersysteme, bei denen ein
ölnebel verwendet wird, bekannt. In derartigen Systemen wird ein Ölnebel oder ein
Aerosol in einer Zentralstation erzeugt q und durch5Leitungen einer Anzahl von Verbrauchastellen,
wie beispielsweise Lagern zugefüh-rt. Anschlüsse sind im allgemeinen an den Lagern
vorgesehen, um die Lager mit einem Ölfilm oder Ölsprühstrahl zu speisen oder mit
Schmiermittel in flüssiger Form.
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Der Ölnebel oder das Aerosol wird in der Miechkammer eines luftbetätigten
Venturiabsohnittes erzeugt, der in einem Ölnebelerzeugungskopf ausgebildet ist,
in dem kleine Ölpartikelchen mit Luft gemischt werden0 Im allgemeinen wird das Öl
in die Mischkammer durch den Unterdruck gezogen, der duroh
durch
die Luft erzeugt wird, die durch den Halsquerschnitt des Venturiabsohnittes strömt.
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Im allgemeinen war die gewerbliche Anwendung von Ölnebel-Schmiersystemen
auf die Verwendung von Ölen in den unteren Viskositätsbereichen begrenzt. ur im
geringen Umfang wurden Ölnebelsysteme verwendet, bei denen Öl oder andere serstäubbare
Schmiermittel benutzt wurden, die Viskositäten ob erhalb von etwa 1000 S.U0S. (Saybolt
Universal Seconds) bei 1000 F aufweisen. Obwohl die benutzung son Ölen höherer Viskosität
wünschenswert ist, traten erhebliche Schwierigkeiten bei der Erzeugung wirtschaftlich
annehmbarer Mengen von Ölnebel aus höher-viskosen Ölen auf.
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Die Verminderung der Nebelerzeugungsleistung von Ölnebel-Schmiermittelsystemen
bei Verwendung von Ölen höherer Viskosität ergibt sich aus der Notwendigkeit, daß
die Temperatur des Öles, wenn dieses in die Mischkammer eintritt, auf einem Wert
gehalten werden B, bei welchem das Öl in kleine Teilchen unterteilt werden kann,
die in einem Ölnebelsystem erforderlioh sind. Je geringer die Viskosität des Öles
ist, umso geringer ist der sogenannte Zerstäubungspunkt, d.h. die Temperatur, bei
der sich das Öl mit Luft in Form von feinen Teilchen mischt, die erforderlich sind,
um ein Aerosol zu erzeugen. Wenn die Viskostät des Öles ansteigt, so steigt auch
der sogenannte Zerstäubungspunkt mit an.
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Es wurden bereits Versuche unternommen, um höher-viskose Öle zu verwenden,
d.h. Öle, die eine Viskosität in der Größenordnung von 1000 S.U.S0 bei 1000 F und
darüber haben und zwar in der Weise, daß lediglich die Temperatur des Öles im Ölbehälter
erhöht wurde. Diese Arbeitsweise ist jedoch
jedoch nicht vollständig
zufriedenstellend, da nämlich hierbei das Öl im ehälter auf eine Temperatur gebracht
wird, die wesentlich oberhalb des Zerstäubungspunktes liegt, um einen nebel zu erzeugen.
Wegen dieser höheren Temperatur des Öles haben die Ölerhitzer sehr oft das Öl, welches
sich unmittelbar neben den Erhitzern befand, auf Temperaturen oberhalb des chemischen
Zerse tzungspunktes gebracht, woduroh das Öl für Schmier######zwecke ungeeignet
wurde.
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Bs das Problem der übermäßigen Erhitzung in Ölbehältern zu ilberwinden
wurde vorgeschlagen, die Temperatur im Behälter auf einen Wert unterhalb des Zerstäubungspunktes
herabzusetzen, jedoch die Druckluft zu erhitzen, ehe diese in die Mischkammer eintritt
und zwar auf eine Temperatur, bei welcher die Luft selbst in der Lage ist, die Temperatur
des Öles über den Zerstäubungspunkt zu erhöhen, wenn sich die Luft mit dem Öl in
der Mischkammer mischt. Diese Arbeitsweise erfordert selbstverständlich eine ganz
erhebliohe Erhitzung der Luft über die Umgebungstemperatur.
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Die vorliegende Erfindung beruht teilweise auf der Fest-Stellung,
daß die Kühlwirkung des Ölnebels selbst auf die Ölspeiseleitung, die das Öl aus
dem Behälter dem Ölnebelerzeugungskopf zuführt und die Kühlwirkung der Luft, wenn
sich diese im Halsquerschnitt des Venturiabschnittes des Ölnebelerzeugungskopfes
ausdehnt, ganz erheblich die Temperatur des Öles herabsetzt, ehe dieses in die Mischkammer
eintritt. Diese Kühlwirkung hat es wahrscheinlich erforderlich gemacht, entweder
das Öl im Behälter zu überhitzen, d.h. die Temperatur des Öles wesentlich über den
Zerstäubungspunkt anzuheben oder in erheblichem Umfang die Ituft zu
zu
erhitzen, ehe diese in die Mischkammer eintritt0 Es wurde nun gefunden, daß dadurch,
daß Materialien, die geeignete Isolationseigenschaften haben, in den Leitungen vorgesehen
werden, die das Öl vom Ölbehälter zur Mischkammer führen, die Behältertemperatur
lediglich geringfügig oberhalb des Zerstäubungspunktes des Öles gehalten werden
kann und daß die Temperatur der eintretenden Druckluft auf den Werten der Umgebungstemperatur
gehalten werden kann, während die Temperatur des Öles, wenn dieses in die Mischkammer
eintritt, oberhalb des Zerstäubungspunktes gehalten wird.
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Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen kann die Erfindung
dahingehend zusammengefaßt werden, daß diese ein Verfahren und eine Vorrichtung
umfaßt, um ein Aerosol mit Schmierölen zu erzeugen, die höhere Viskositäten aufweisen
und zwar dadurch, daß ein Druckluftstrom durch einen Venturi-Ölnebelerzeugungskopf
hindurch geleitet wird, daß ein Schmierölvorratsbehälter auf eine Temperatur erhitzt
wird, die lediglich geringfügig oberhalb des Zerstäubungspunktes liegt und wesentlich
unterhalb des chemischen Zersetzungspunktes des Öles, daß das Öl im Behälter mit
dem Halsquerschnitt des Venturiabschnittes im Erzeugu.ngskopf verbunden wird, um
das Öl in einem strom vom Behälter abzuziehen, um dieses im Venturiabschnitt mit
der Luft zu mischen und daß dieser Ölstrom isoliert wird, so daß dessen Temperatur
oberhalb des Zerstäubungspunktes liegt, wenn sich das Öl mit 0er Luft mischt, um
ein Aerosol zu erzeugen.
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Ein Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Material mit
einer geringen thermischen Leitfähigkeit als Leitung verwendet wird, um das Öl aus
dem Behälter in die Vjischkammer zu fördern, Dadurch wird der Temperaturabfall des
Öles, wenn dieses vom Behälter zur Mischkammer gefördert wird,
wird,
wesentlich herabgesetzt und das. Öl im Behälter muß lediglich auf eine Temperatur
gebracht werden, die nur wenig über der des Zerstäubungspunktes liegt. Eine übermäßige
Erhitzung und überhitze Stellen, die durch die den Ölbehälter unmittelbar umgebenden
Erhitzer erzeugt werden, werden auf diese Weise ausgeschaltet.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist in der Schaffung eines Lufterhitzers
zu sehen, um die Temperatur der Druck luft, die in die Mischkammer eintritt, auf
einen Wert anzuheben, der lediglich geringfügig oberhalb der maximalen, zu erwartenden
Umgebungslufttemperatur liegt. Dadurch, daß die Temperatur der eintretenden Druckluft
aufrecht erhalten wird, kann eine konstante Luftdichte in der Mischkammer für einen
gegebenen Luftdruck aufrecht erhalten werden und die Menge oder Mengenströmung des
erzeugten Ölnebels kann sehr sorgfältig überwacht werden.
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Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren
und eine verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung eines Ölnebels für Zentralschmiersysteme
su schaffen, wobei Öle höherer Viskosität verwendet werden.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die erforderliche Temperatur
des Öles im Ölbehälter herabzusetzen.
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Ferner ist es Ziel der Erfindung, die nachteiligen Eühleinwirkungen
des erzeugten Ölnebels und der sich ausdehnenden Luft auf das Öl, was zu einer Verminderung
der Öltemperatur führt, auszuschalten.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine konstantere OlnebeSLieferung
dadurch aufrecht zu erhalten, daß die Temperatur
Temperatur der
eintretenden Druckluft auf einem konstanten Wert gehalten wird.
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Zahlreiche weitere Merkmale, Vorteile und zusätzliche Ziele der Erfindung
sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung
dargelegt und erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Xeitenansicht eines Ölnebelerzeugungssystems
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht des Ölnebelerzeugungskopfes
und des Ölnebelauslasses des in Figo 1 dargestellten Systems und Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht
des Ölnebelerzeugungskopfes, wobei der Schnitt im wesentlichen rechtwinklig zur
Schnittebene der Fig. 2 verläuft.
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In Fig. 1 ist eine Ölnebelerzeugungsstation 10 für Zentralschmiersysteme
dargestellt und diese Erzeugungsstation 10 weist einen Rahmen 11 auf, an dem die
verschiedenen Komponenterder Station 10 befestigt sind0 Die Luftseite der Station
#### ### ########## 10 weist eine Leitung 12 auf, die mit einer Druckluftquelle,
wie beispielsweise einem Luftkompressor verbunden sein kann. Ein Luftsolenoidschieber
13 ist in der Leitung 12 montiert, um automatisch die Luftzufuhrung abzuschalten,
wenn der Generator 10 nicht verwendet wird0 Die Druckluft wird durch einen Lufterhitzer
14 und einen Filter 15 geführt und dann durch eine Leitung 16 zum Lufteintritt eines
Ölnebelerzeugungskopfes 17.
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Der
Der Lufterhitzer 14 wird mittels eines Thermostaten
18 gesteuert, um die Temperatur der dem Erzeugungskopf 17 zugefuhrten Luft auf einem
konstanten Wert zu haltens Dadurch wird eine konstante Luftströmungsmenge für irgendeinen
gegebenen Luftdruck sichergestellt. Zu diesem Zweck ist der Thermostat 18 derart
eingestellt, daß die Temperatur der Luft auf einem Wert gehalten wird der nur geringfügig
oberhalb der maximalen, zu erwartenden Umgebungslufttemperatur liegt, Dadurch wird
eine konstante Buftströmungsmenge sichergestellt und zwar unabhängig von Variationen
der Umgebungslufttemperature Dies hat selbstverständlichden begrüßenswerten Effekt,
daß eine konstante Strömungsmenge des Ölnebels für eine gegebene Viskosität des
Öles aufrecht erhalten wird0 Ein Thermometer 19 kann in der Leitung 16 angeordnet
sein und ermöglicht einc visuelle Uberwachung der Lufttemperatur0 Die Ölseite des
Generátors 10 weist einen Ölbehälter 20 auf, der an einer Bodenlatte 21 des Rahmens
11 montiert ist. Ein Ölerhitzer 22 ist an einer Seitenwandung 23 des Behälters 20
montiert und wird von einem Thermostaten 24 gesteuert, der ebenfalls an der Seitenwandung
23 montiert ist und der in Verbindung mit dem Ölerhitzer 22 steht.
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Die thermostatische Steuerung 24 ist derart eingestellt, daß die Temperatur
des Oles im Behälter 20 auf einem Wert gehalten wird, der lediglich geringfügig
oberhalb des Zerstäubungspunktes des Öles liegt Dieser Zerstäubungspunkt oder diese
Zerstäubungstemperatur verändert sich als eine Funktion der Ölviskosität. Wenn beispielsweise
leichtere Öle verwendet werden, die eine geringere Viskosität haben, kann die .t5nermostatische
Steuerung 24 auf eine niedrigere Temperatur eingestellt werden, wohingegen wenn
schwerere Öle verwendet werden,
werden, die höhere Viskositäten
haben, der Thermostat 24 auf höhere Temperaturen eingestellt werden ka, da der Zerstäubungspunkt
der höher-viskosen Öle höher liegt.
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Ein Ölthermometer 26 kann am Behälter 20 befestigt sein, um eine visuelle
Überwachung der Öltemperatur zu ermöglichen und ein Wassersäulendruckmesser oder
eine ähnliche Einrichtung 27 kann verwendet werden, um den Druck im Behälter anzuzeigen.
Ein Überströmventil 28 kann ebenfalls am Behälter 20 als Sicherheitsvorkehrung angebracht
werden0 Weiterhin weist der Behälter einen Öleinfüllstutzen 29 zum Füllen des Behälters
auf.
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Es sei nunmehr auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Der Ölnebelerzeugungskopf
17 weist ein Gehäuse 30 auf, welches eine horizontale Bohrung 31 hat. Ein Ende 32
der Bohrung bildet einen DrucklufteinlaS und nimmt ein Gewindeende 33 der Luftzuführungsleitung
16 auf 0 Ein gegenüberliegendes Ende 34 der Bohrung 31 ist mittels Gewindestopfen
36 oder dergleichen verschlossen.
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Im Gehäuse 30ist ferner eine vertikale Bohrung 37 angeordnet, die
die horizontale Bohrung 31 schneidet und die einen Abschnitt 38 mit größerem Durchmesser
und einen Abschnitt 39 mit vermindertem Durchmesser aufweist. Innerhalb des verbreiterten
Abschnittes 38 ist ein Venturistopfen 40 angeordnet, der eine ringförmige innere
Kammer 41 aufweist, einen engen, konisch geformten Venturihalsabschnitt 42 und eine
kegelstumpfförmige Expansions- oder Mischkammer 43.
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Das schmalere Ende der I/Iisohkammer 43 steht mit dem Ralsquerschnitt
42 in Verbindung, während das breitere Ende mit einer Ölmischkammer 44 verbunden
ist, die in einem Nippel 46 ausgebildet ist, der in eine Bohrung 47 eingeschraubt
ist.
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Diese
Diese Bohrung ist in owder unteren Wandung
48 des Gehäuses 30 vorgesehen.
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Die Druckluft, die in den Ölnebelerzeugtuigskopf 17 durch die Leitung
16 eintritt, geht um den Venturistopfen 40 im verbreiterten Abschnitt 38 herum und
gelangt zur Ringkammer 41 durch eine Reihe von im Winkelabstand voneinander angeordneten
Öffnungen 49, die im Einsatz 40 vorgesehen sind0 Wenn die Luft von der Ringkammer
41 durch den Halsabschnitt 42 in die Expansions- oder Mischkammer 43 strömt, wird
der Druck der Luft in der Mischkammer 43 reduziert.
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Im Venturieinsatz 40 ist ferner ein sich senkrecht erstreckender
Ölkanal 50 vorgesehen, dessen unteres Ende mit der Mischkammer 43 verbunden ist
und dessen oberes Ende mit einer hohlen Hülse 51 eines Öltrichters 52 in Verbindung
steht, Eine Ölspeiseleitung 53 ist in Sigo 2 dargestellt und mündet mit ihrem unteren
Ende unterhalb des Olspiegels-im Behälter 20 und erstreckt sich durch eine senkrechte
Bohrung 54 hindurch, die im Kopf 17 vorgesehen ist0 Das obere Ende 56 dieser Speiseleitung
mündet im Hohlraum 57 eines Domes 58 und im Abstand oberhalb vom -Öltrichter 52o
Der Ölnebelerzeugungskopf 17 ist an der oberen Wandung 59 des Ölbehälters 20 montiert
und i4 an dieser durch Halterungen, wie beispielsweise mittels Schraubenbolzen-befestigt.
Dichtungen 60 sind zwischen der oberen Wandung 59 und einem Flansch 61 des Kopfes
17 vorgesehen, um eine Ölabdichtung zwischen diesen Teilen zu erzeugen und zusätzliche
Dichtungen 62 und 63 sind ebenfalls zu Abdichtungszwecken vorgesehen.
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Um
Um den erzeugten Ölnebel aus dem Behälter 20 abzuziehen,
ist eine Bohrung o4 in der oberenWandung 59 neben dem Ölnebelerzeugungskopf 17 vorgesehen
und eine Ölnebelausgangsleitung 66 ist in diese Bohrung eingeschraubt, um diesen
Ölnebel zu verschiedenen Zweigleitungen zu führen und dann zu verschiedenen Verbrauchern,
wie beispielsweise zu Lagerhülsen oder zu ähnlichen Schmierstellen0 Im Betrieb gelangt
die Druckluft durch den Venturihalsabschnitt 42 in die Expansionskammer 43 und dadurch
wird ein reduzierter Druckzustand in der Kammer 43 erzeugt, der bewirkt, daß Öl
aus dem Behälter 20 durch die Speiseleitung 53 in den Trichter 52 angesaugt wird0
Aus dem Trichter 52 gelangt das Öl in die Hülse 51 und dann in den Ölkanal 50, der
im Venturieinsatz 40 ausgebildet ist. Wenn das Öl in die Expansionskammer 43 austritt,
so stößt dieses Öl mit der Luft zusammen und mischt sich mit der Luft, die aus dem
Venturihalsabs chnitt 42 austritt. Ein Teil der Gesamtmenge des Öles, welches in
die Sxpansions- oder Mischkammer 43 eintritt, wird in sehr kleine Teilchen zerstäubt,
um einen uft-Ölnebel zu bilden. Die Temperatur des Öles wird, wenn es sich mit Luft
mischt, oberhalb des Zerstäubungspunktes gehalten. Der Ölnebel strömt dann an einer
Reihe von im Winkelabstand voneinander angeordneten, radialen Bohrungen 67 vorbei,
welche die Kammer 38 mit dem breiteren Ende der Mischkammer 43 verbinden, um den
Ölnebel Sekundär-Luftstrahlen auszusetzen, wodurch die Zerstäubung des Öles in noch
kleinere Teilchen verstärkt wird0 Der Ölnebel tritt dann durch eine Reihe von Kanälen
68 aus, die im unteren Ende des Nippels 46 angeordnet sind und zwar in den Ölbehälter
20 hinein. Es sei bemerkt, daß der
der Ölspiegel im Behälter ausreichend
unterhalb der oberen Wandung 59 gehalten wird, so daß der Ölnebel oberhalb des Spiegels
von den Auslaßkanälen 68 zur Ölnebelauslaßleitung 66 strömen kann. Ein Prallblech
oder mehrere Prallbleche können zwischen dem Nippel 46 und der Auslaßleitung 66
vorgesehen sein, um die größeren Ölteilchen zu entfernen, die, obwohl sie vom Ölnebel
mitgeführt werden, keinen Bestandteil des Ölnebels bilden.
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Bei den bisher bekannten Vorrichtungen wurden verschiedene Teile des
Ölnebelerzeugungskopfes aus ifIetall, wie beispielsweise Messing 90-10 oder dergleichen
hergestellt und das Ölansaugrohr war allgemein ein Kupferrohr. Die Wärmeleitzahl
(Faktor K) von Messing 90-10 ist 63 britische thermische Einheiten pro Stunde pro
Fuß und pro Grad Fahrenheit und der Faktor K von'Kupfer ist 224e Ein Aspekt der
Erfindung beruht darauf, daß gefunden wurde, daß der Kühleffekt des Ölnebels, der
am freiliegenden Teil des Olansaugrohres im Behälter vorbeigeht und der susätzliche
Kühleffekt der sich ausdehnenden Luft im Venturiabschnitt des Ölnebeierzeugungskopfes
ausreicht, um ganz erheblich die Temperatur des Öles herabzusetzen, welches dem
Ölnebelerzeugungskopf zugeführt wird und zwar wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit
der Materialien, aus denen der Ölnebelerzeugungskopf und das Ölansaugrohr hergestellt
waren. Demzufolge mußte bei den bisher bekannten Vorrichtungen entweder das 01 im
Vorratsbehalter wesentlich über den Zerstäubungspunkt hinaus erhitzt werden oder
die eintretende Druckluft mußte wesentlich über die Umgebungstemperatur hinaus erhitzt
werden, um die Kühlungseffekte der sich ausdehnenden Luft auf den Ölnebel und des
Ölnebels auf die Olsaugleitung zu kompensieren, wobei diese Efelte bisher nicht
beachtet wurden.
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Gemäß
Gemäß der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen,
um den Ölstrom zu isolieren, der dem Venturieinsatz zugefülirt wird, um jeglichen
wesentlichen Temperaturabfall in diesem Öl auszuschalten, wenn es vom Behälter 20
dem Venturieinsatz 40 zugeführt wird.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen das
Ölansaugrohr 53 sowie der Öltrichter 52 aus einem ICunststoffmaterial, welches sehr
geringe Wärmeleitungseigenschaften aufweist und welches als ausgezeichneter Isolator
wirkt. Eine große- Vielzahl von Kunststoffen,-wie zOB. Nylon, Sluor-Kohlenstoff-Polymere
und chlorierte Polyäther können verwendet werden pro es sei bemerkt, daß auch andere
liaterialien, die gute Isolationseigenschaften aufweisen, zusätzlich zu den Kunststoffen
verwendet werden können0 Die Wirkung der Verwendung von Materialien, die gute Wärmeisolationseigenschaften
haben, soll im folgenden Beispiel beschrieben werden: Es sei angenommen, daß Luft
mit Umgebungstemperatur durch den Lufteinlaß 32 hindurch dem Venturieinsatz 40 zugeführt
wird und zwar mit einem Druck, der ausreichend ist, damit die Temperatur der Luft,
nachdem sie sich in der Mischkammer 43 ausgedehnt hat, auf einen Wert abfällt, der
ausreichend vermindert ist, um die Temperatur des Knebels auf etwa 600 F abzukühlen,
wenn dieser Ölnebel aus den Bohrungen 68 in den oberen Abschnitt des Ölbehälters
20 oberhalb des Ölspiegels in diesem Behälter austritt0 Es sei ferner angenommen,
daß die Temperatur des Öles im Vorratsbehälter 20 auf 1500 gehalten wird und daß
die Länge des Ölansaugrohres 53 zwischen dem Ölspiegel im Behälter und der Unterseite
der -der
oberen Platte 59 des Behälter 6 Zoll beträgt. Diese Länge
von 6 Zoll des Rohres ist einer Temperatur von 60° ausgesetzt, da ein Ölnebel mit
einer Temperatur von 600 den Raum zwischen dem Ölspiegel und der oberen Platte 59
einnimmt, wenn dieser Ölnebel zum Auslaß 66 strömt0 Ferner sei angenommen, daß der
AuBendurchmesser und der Innendurchmesser des Rohres 0,250 Zoll und 0,186 Zoll betragen.
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Um den Xemperaturabfall des Öles längs des 6 Zoll langen Abschnittes
des Rohres 53 zu bestimmen, wird die folgende Wärmeübertragungsgleichung verwendet:
# D2 + D1 l(t1 - t2) q = (1), D2 D, wobei q = Wärmeübertragung durch das Rohr in
britischen Wärme einheiten pro Stunde, D2 = AuBendurchmesser des Rohres in Fuß,
D1 = Innendurchmesser des Rohres in Fuß, 1 = Länge des Rohres in Fuß, ti = innere
Oberflächentemperatur des Rohres in t2 = äußere Oberflächentemperatur des Rohres
in P, k = Wärmeleitzahl des Rohrmaterials in britischen Wärmeeinheiten pro Stunde
pro Fuß und pro °Fe Die Wärmeleitung durch den 6 Zoll langen Abschnitt des Rohres
53, der dem 600 warmen Ölnebel ausgesetzt ist, wird wie folgt bestimmt:
q = 960 k Wenn
Wenn nun das Ölansaugrohr 53 aus Kupfer besteht,
welches eine Wärmeleitzahl (k) von 224 hat, so ergibt sich q = 960 (224) = 215 000
britische Wärmeeinheiten pro Stunde Wenn andererseits das Ölansaugrohr 53 aus Nylon
besteht, welches eine Wärmeleitzahl (k) von lediglich 0,15 hat, so gilt q = 960
Cm,14) = 135 britische Wärmeeinheiten pro Stunde0 Die Wärmeübertragung durch das
6 Zoll lange, freiliegende Ölansaugrohr 53 ist hundertfach geringer, wenn das Rohr
aus Nylon statt aus Kupfer hergestellt ist0 Dieser Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit
hat einen -wesentlichen Einfluß auf den Temperaturabfall des Öles im Ölansaugrohr
53o Es sei nun beispielsweise die folgende anwendbare Gleichung für die Bestimmung
des Temperaturabfalls des Öls betrachtet, wenn dieses durch das 6 Zoll lange freie
Stück des Ölansaugrohres 53 hindurchgeht, welches dem Ölnebel mit einer Temperatur
von 60° F ausgesetzt ist: t t = wobei A t = Temperaturabfall des Öles, wenn dieses
durch den freiliegenden 6 Zoll langen Abschnitt des Ölansaugrohres 53 hindurchgeht,
in OP, q = die Wärmeübertragung durch den freiliegenden -6 Zoll langen Abschnitt
des Rohres, in britischen Wärme einheiten pro Stunde, W = Menge des Öles, welches
durch das Rohr hindurchgeht, in Pfund pro Stunde und
und C = spezifische
Wärme des Öles, Es sei angenommen, daß der dargestellte Olnebelerzeugungskopf 17
in der Lage ist, etwa 1000 Zoll Lager mit einem Öl zu schmieren, welches 2000 S.U.S.
bei 100° F hat oder etwa 283 g Öl pro Stunde den Lagern zuführt. Da etwa die zehnfache
Ölmenge durch den Venturieinsatz 40 und damit durch die Ölansaugleitung 53 hindurchgeht
als die, die aus dem Ölnebelauslaß 66 austritt und zu den Lagern gelangt und zwar
wegen' der Auskondensierung der schweren Öltröpichen, die vom Nebel mitgeführt werden,
kann angenommen werden, daß etwa 8,92 Pfund Öl pro Stunde durch die Ölansaugleitung
53 hindurchgehen. Die spezifische Wärme eines Öles mit 2000 S.U.S. bei 1000F beträgt
etwa 0,50. Deshalb gilt für ein Öl mit 2000 S.U.S.
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q # t = (8,92) (0,50) (2).
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Wenn nun < t der Temperaturabfall des Öles ist, das durch die freiliegenden
6 Zoll des Rohres hindurchgeht, wobei-das Rohr aus Kupfer ist, so geht # t = 215
000 = 43 0000F (3) e (8,92) (0,50) Da dieser theoretische Temperaturabfall nicht
erreicht werden kann, so nimmt das 01, wenn es den besagten Abschnitt des Ölansaugrohres
53 verläßt,derdein'lnebel mit einer Temperatur von 600 F ausgesetzt ist, eine Temperatur
von 600 F an oder die gleiche Temperatur wie die des Ülnebels, der die äußere Oberfläche
des Ölansaugrohres 53 umgibt, Wenn
Wenn andererseits ß t2 der Temperaturabfall
des Öles ist, wenn das Ölrohr 53 aus Nylon besteht, dann gilt A t = ~ 135 Po (8,92
(0,50) Wenn das Ölansaugrohr aus Kupfer besteht, so hat das Öl,.wenn es den freiliegenden
Abschnitt des Rohres 53 verläßt und in den Ölnebelerzeugungskopf 17 eintritt, eine
Temperatur von 600. Wenn jedoch das Ölansaugrohr aus Nylon besteht, so ist die Temperatur
des Öles, wenn es in den Kopf 17 eintritt (1500 - 300) = 120° F.
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Die Temperatur 60° F liegt unterhalb des Zerstäubungspunktes eines
Öles mit 2000 S.U.S. und das Öl muß wieder erhitzt werden, nachdem es in den Nebelerzeugungskopf
17 eingetreten ist, falls annehmbare Betriebsbedingungen erreicht werden sollen.
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Die Temperatur von 120° F liegt ausreichend weit-über dem Zerstäubungspunkt0
Wenn also ein Nylon-Ölrohr verwendet wird, so ist eine Wiedererhitzung des Öles
im Erzeugungskopf nicht erforderlich0 Die Vorteile, die sich durch die yersendung
eines Materials mit niedriger Wärmeleitfähigkeit für das Ölansaugrohr 53 ergeben,
stellen sich auch im Fall des Öltrichters 52 ein. Es sei beispielsweise angenommen,
daß der Trichter 52 aus Aluminium besteht (k = 118) oder aus Messing 90-10 (k =
63).
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Der Wärmeverlust durch den Trichter infolge des Kühleffekts der sich
ausdehnenden Luft im Nebelerzeugungskopf 17 ist für Aluminium etwa 840x größer als
für Nylon und für Messing 90-10 etwa 450x größer als für Nylon.
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Andere
Andere Kunststoffe, wie beispielsweise Fluor-Kohlenstoff-Polymere
(k = 0,14) und chlorierte Polyäther (k » 0,08) weisen außerordentlich gute Wärmeisolationseigenschaften
auf, um den Temperaturabfall des Öles auf dem Weg vom Ölbehälter 20 zur Mischkammer
43 herabzusetzen0 Gemäß der Erfindung kann die Druckluft, die dem Ölnebelerzeugungskopf
17 zugeführt wird, auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, da eine konstante
Lufttemperatur eine Konstanz der Strömungsmengedes Ölnebels gewährleistet, der im
Kopf 17 erzeugt wird und zwar für eine gegebene Ö1-viskosität und einen gegebenen
Luftdruck, Eine bevorzugte Art und Weise der Aufrechterhaltung der Temperatur der
eintretenden Luft auf einem konstanten Wert besteht darin, daß der Lufterhitzerthermostat
18 auf eine Dempe-ratur eingestellt wird, die geringfügig oberhalb der maximalen,
erwarteten Umgebungstemperatur liegt. Es sei beispielsweise angenommen, daß der
Generator 10 in einem Stahlwalzwerk oder in einer Metallfabrikationsanlage angeordnet
ist, wobei in diesen Anlagen die Umgebungslufttemperatur ohne weiteres periodisch
bis zu 430 C ansteigen kann.
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Der Thermostat 18 kann dann auf eine Temperatur von etwa 49° C eingestellt
werden0 Dadurch'wird sichergestellt, daß Veränderungen der Umgebungslufttemperatur
keinen Einfluß auf die Temperatur oder die Dichte der Luft haben, die in den ÖlneMelerzeugungskopf
17 eintritt. Dadurch haben diese Variationen keinen Einfluß auf die Erzeugungskapazität
des Kopfes 17 bei einem Öl einer vorgegebenen Viskosität und bei einem vorgegebenen
Luftdruck. Es sei bemerkt, daß es durch die Erfindung möglich ist, daß die Temperatur
der Luft, wenn sie in den Sopf 17 eintritt, wesentlich geringer sein kann als die
temperatur des Öles im Behälter 20.
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Patentans prüoho