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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Abscheider für eine Flüssigkeit aus einem Gasstrom und ein Montagekit für einen Abscheider.
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Stand der Technik
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Bei Hubkolbenverbrennungsmotoren entsteht im Kurbelgehäuse ein ölhaltiges Leckagegas, das sogenannte Blow-By-Gas. Seine Zurückführung in den Verbrennungsprozess ist weltweit gesetzlich vorgeschrieben und erfolgt in sogenannten geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystemen. Zu den wichtigsten Aufgaben eines Kurbelgehäuseentlüftungssystems gehören die Ölabscheidung und die Ölrückführung in das Kurbelgehäuse sowie die Regelung des Kurbelgehäusedrucks. Die Anforderungen an die Ölabscheidung sind dabei in den vergangenen Jahren mit der strenger werdenden Abgasgesetzgebung stetig gestiegen, um emissionsrelevante Motorkomponenten wie Abgasturbolader, Ladeluftkühler oder Sensoren vor einem Leistungsverlust durch Ölkontamination zu schützen. Die Ölabscheidung leistet einen Beitrag sowohl in der Minimierung des Ölverbrauchs, wie auch einen wesentlichen Beitrag zur Einhaltung der Abgasgesetzgebung über die Fahrzeuglebensdauer.
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Aus
EP 3100780 A1 ist ein Ölabscheider mit einem auswechselbaren Filterelement bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen günstigen Abscheider für eine Flüssigkeit aus einem Gasstrom zu schaffen, der als Lebensdauerbauteil geeignet ist.
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Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Montagekits für einen solchen Abscheider.
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Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst durch einen Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, insbesondere zum Abscheiden von Öl aus einem Blow-By-Gas in einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem, aufweisend mindestens ein Düsenträgerelement mit wenigstens einer Düsenanordnung mit mindestens einer Düse, und aufweisend ein stromabwärts wenigstens teilweise gegenüber der Düsenanordnung angeordnetes Prallelement, wobei eine permanente Abdeckeinrichtung für eine oder mehrere Düsen der Düsenanordnung vorgesehen ist, die einen Durchfluss des Gasstroms durch die eine oder mehreren Düsen gegenüber Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind, um mindestens 50% reduziert.
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Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Montagekit für einen Abscheider, wenigstens umfassend ein Düsenträgerelement mit wenigstens einer Düsenanordnung welche mindestens eine Düse aufweist; ein Prallelement zur Anordnung stromabwärts der Düsenanordnung; eine Abdeckeinrichtung für eine oder mehrere Düsen der Düsenanordnung, die einen Durchfluss des Gasstroms durch die eine oder mehreren Düsen gegenüber Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind, um mindestens 50% reduziert, wobei zumindest das Düsenträgerelement, das Prallelement oder/und ein Flüssigkeitsreservoir als Gleichteile für verschiedene Düsenanordnungen oder Anzahl von Düsen vorgesehen sind.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Es wird ein Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Gasstrom vorgeschlagen, insbesondere zum Abscheiden von Öl aus einem Blow-By-Gas in einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem, aufweisend mindestens ein Düsenträgerelement mit wenigstens einer Düsenanordnung mit mindestens einer Düse, und aufweisend ein stromabwärts wenigstens teilweise gegenüber der Düsenanordnung angeordnetes Prallelement. Eine permanente Abdeckeinrichtung ist für eine oder mehrere Düsen der Düsenanordnung vorgesehen, die einen Durchfluss des Gasstroms durch die eine oder mehreren Düsen gegenüber Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind, um mindestens 50% reduziert.
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Vorzugsweise ist der Durchfluss des Gasstroms um mindestens 80%, besonders bevorzugt um mindestens 95% reduziert. Dadurch, dass beim Zusammenbau des Abscheiders festgelegt werden kann, welche Düsen frei durchströmbar sind und welche geringer oder gar nicht durchströmbar sind, kann erreicht werden, dass mit gleichartigen Komponenten Abscheider für ganz unterschiedliche Durchflüsse des Gasstroms von einem minimalen bis zu einem maximalen Gasstrom darstellbar sind. Damit können beispielsweise Abscheider für unterschiedlichste Leistungsklassen von Brennkraftmaschinen mit gleichartigen Komponenten hergestellt werden.
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Vorteilhaft kann der Abscheider ohne Filterelement ausgestaltet sein und die abgeschiedene Flüssigkeit direkt ablaufen oder die abgeschiedene Flüssigkeit in einem Reservoir gesammelt werden. Ein Wechsel eines Filterelements und damit ein zumindest teilweiser Ausbau des Abscheiders ist nicht notwendig. Optional kann dem Abscheider jedoch ein Filterelement nachgeschaltet sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann ein, bezogen auf die Düsen, stromabwärtiger Abstand zwischen Düsen und Abdeckeinrichtung um mindestens 50% kleiner sein als ein stromabwärtiger Abstand zwischen dem Prallelement und den Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind. Günstigerweise kann die Abdeckeinrichtung beispielsweise auf den entsprechenden Düsen aufliegen. Beispielsweise kann das Prallelement die Abdeckeinrichtung aufweisen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders können das Düsenträgerelement und das Prallelement eine Positioniereinrichtung mit komplementären Positionierelementen aufweisen, mit der eine relative Position, insbesondere rotatorische Position, zwischen Abdeckeinrichtung und Düsenanordnung festlegbar ist. Beispielsweise kann ein Positionierelement durch einen Vorsprung, beispielsweise in Form zumindest eines Pins, insbesondere eines sich radial erstreckenden Pins, gebildet sein und das komplementäres Positionierelement durch eine oder mehrere Aufnahmen für den Vorsprung. Der Pin kann am Düsenträgerelement und mehrere Aufnahmen am Prallelement ausgebildet sein, oder umgekehrt.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Abdeckeinrichtung stromaufwärts der Düsenanordnung angeordnet sein. Insbesondere kann ein, bezogen auf die Düsen, stromaufwärtiger Abstand zwischen Düsen und Abdeckeinrichtung um mindestens 50% kleiner sein als ein stromaufwärtiger Abstand zwischen dem Prallelement und den Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind. Beispielsweise kann ein separates Element in Strömungsrichtung gesehen vor der Düsenanordnung angeordnet sein, das eine Öffnung aufweist, durch die eine oder mehrere Düsen für den Gasstrom ungehindert zugänglich sind.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders können das Düsenträgerelement und die Abdeckeinrichtung eine Positioniereinrichtung mit komplementären Positionierelementen aufweisen, mit der eine rotatorische Position zwischen Abdeckeinrichtung und Düsenanordnung festlegbar ist. Dies ist günstig, wenn Düsenträgerelement und Abdeckeinrichtung koaxial zueinander angeordnet sind.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann das Düsenträgerelement eine Aufnahme aufweisen, in der das Prallelement angeordnet ist. Das Düsenträgerelement kann eine topfartige Ausnehmung aufweisen, in welche das Prallelement eingelegt werden kann. Vorteilhaft können Düsenträgerelement und Prallelement konzentrisch angeordnet sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann das Düsenträgerelement in einer Aufnahme eines Flüssigkeitsreservoirs angeordnet sein. Vorteilhaft kann das Flüssigkeitsreservoir ein Ablassventil aufweisen, durch welches das Flüssigkeitsreservoir von Zeit zu Zeit entleert werden kann.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Abdeckeinrichtung in das Prallelement integriert sein. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Abdeckeinrichtung als flacher Ring oder Ringsegment ausgebildet sein. Vorteilhaft kann der Ring oder das Ringsegment vor einer ringförmigen oder ringsegmentförmigen Düsenanordnung angeordnet sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Abdeckeinrichtung als ringartiger Körper mit rundem oder eckigem Querschnitt ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Körper ein Zylinder oder ein Quader sein. Der Querschnitt des Körpers kann dreieckig oder mehreckig, beispielsweise hexagonal, ausgestaltet sein. Die Ecken der Abdeckeinrichtung können als Teil der Positioniereinrichtung dienen und erlauben eine Positionierung eines komplementär gestalteten Düsenträgerelements, dessen Ecken ebenfalls Teil der Positioniereinrichtung sein können.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Abdeckeinrichtung als eine Abdeckung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer koaxialen Anordnung kann eine separate Abdeckung stromaufwärts der Düsenanordnung angeordnet sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders können das Prallelement und das Düsenträgerelement konzentrisch oder koaxial um eine Achse angeordnet sein. Die entsprechende Anordnung kann abhängig von vorhandenem Bauraum und/oder Anforderungen an den Abscheider gewählt werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Düsenanordnung als Kreissegment oder Ringsegment in dem Düsenträgerelement angeordnet sein. Eine maximale Anzahl der Düsen kann auf engem Bauraum verwirklicht werden. Insbesondere können das Düsenträgerelement und das Prallelement senkrecht zur Achse angeordnet sein. Beispielsweise können Düsenanordnung und Prallelement mit ringförmigen Bereichen zusammenwirken.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Abscheiders kann die Düsenanordnung in einem parallel zur Achse ausgebildeten Wandsegment des Düsenträgerelements angeordnet sein. Vorteilhaft kann eine koaxiale Anordnung von Düsenträgerelement und Prallelement gewählt werden. Insbesondere können das Düsenträgerelement und das Prallelement parallel zur Achse angeordnet sind. Dies ist besonders günstig, um eine maximale Anzahl von Düsen auf kleinem Bauraum bereitzustellen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Montagekit für einen Abscheider vorgeschlagen, wenigstens umfassend ein Düsenträgerelement mit wenigstens einer Düsenanordnung, welche mindestens eine Düse aufweist; ein Prallelement zur Anordnung stromabwärts der Düsenanordnung; eine Abdeckeinrichtung für eine oder mehrere Düsen der Düsenanordnung, die einen Durchfluss des Gasstroms durch die eine oder mehreren Düsen gegenüber Düsen, die von der Abdeckeinrichtung frei sind, um mindestens 50% reduziert; wobei als Gleichteile das Düsenträgerelement, das Prallelement und in einer besonderen Ausführung ein Flüssigkeitsreservoir für verschiedene Düsenanordnungen und/oder Anzahl von Düsen vorgesehen sind.
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Vorteilhaft kann mit einem derartigen Bausatz mit Gleichteilen eine Vielzahl von Abscheidern hergestellt werden, welche unterschiedlichste Gasdurchsätze aufweisen, indem beim Zusammenbau des Abscheiders mehr oder weniger Düsen abgedeckt werden oder der Abstand zwischen einer oder mehrerer Düsen und dem Abdeckelement um mindestens 50% reduziert ist gegenüber dem stromabwärtigen Abstand zwischen dem Prallelement und den Düsen.
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Die Zahl der Düsen, die von einer Abdeckeinrichtung frei sind, kann abhängig von einem notwendigen Differentialdruck gewählt werden, der eine Funktion der Durchflussrate des Blow-By-Gases ist. Mit besonderem Vorteil können die Düsenträgerelemente, das Prallelement und/oder das Flüssigkeitsreservoir als Gleichteile ausgebildet sein. Das Düsenträgerelement kann eine maximale Anzahl von Düsen aufweisen. Durch eine Positioniereinrichtung mit komplementären Positionierelementen kann durch eine geeignete Anordnung der komplementären Positionierelemente zueinander bestimmt werden, welche Düsen im Wesentlichen frei durchströmbar sind und welche Düsen abgedeckt sind oder der Abstand zwischen einer oder mehrerer Düsen und dem Abdeckelement um mindestens 50% reduziert ist. Ebenso kann das ringförmige Abdeckelement als Gleichteil ausgebildet sein.
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Beispielsweise können maximal zwölf Düsen in dem Düsenträgerelement vorgesehen sein und ein Durchflussbereich mit minimalem Durchfluss durch eine Düse und maximalem Durchfluss durch alle zwölf Düsen ausgeschöpft werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Montagekits können komplementäre Positionierelemente an dem Düsenträgerelement und dem Prallelement vorgesehen sein, mit denen eine relative Position zwischen der Abdeckeinrichtung und der Düsenanordnung festlegbar ist. Dies erlaubt einen einfachen Aufbau von Abscheidern aus Gleichteilen für verschiedene Leistungsklassen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Montagekits kann die Abdeckeinrichtung das Düsenträgerelement koaxial umgeben. Je nach Positionierung der Abdeckeinrichtung bezogen auf das Düsenträgerelement können beim Zusammenbau des Abscheiders mehr oder weniger Düsen abgedeckt werden.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Dabei zeigen:
- 1 ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem mit einem Abscheider nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 einen Abscheider mit einem Trennmodul nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 in perspektivischer Ansicht schräg von oben das Trennmodul des Abscheiders nach 2;
- 4 in Draufsicht den Abscheider nach 2 mit angedeuteter Schnittebene B-B;
- 5 in Draufsicht das Trennmodul des Abscheiders nach 2 mit angedeuteter gewinkelter Schnittebene C-C;
- 6 in Draufsicht das Trennmodul des Abscheiders nach 2 mit angedeuteter Schnittebene D-D;
- 7 eine Schnittansicht in der Ebene B-B des Trennmoduls nach 2;
- 8 eine Schnittansicht in der gewinkelten Ebene C-C des Trennmoduls nach 2;
- 9 eine Schnittansicht in der Ebene D-D des Trennmoduls nach 2;
- 10 eine perspektivische Ansicht eines ringförmigen Prallelements mit einer Abdeckeinrichtung und einem Positionierelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 11 eine perspektivische Ansicht eines ringförmigen Düsenträgerelements mit Positionierelementen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 12 in Draufsicht ein Trennmodul eines Abscheiders nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit angedeuteter Schnittebene E-E mit einem stromaufwärts montierten Abdeckelement;
- 13 eine Schnittansicht in der Ebene E-E des Trennmoduls des Abscheiders nach 12;
- 14 in perspektivischer Ansicht das Trennmodul des Abscheiders nach 12;
- 15 eine Ansicht des Abdeckelements nach 12;
- 16 eine Ansicht des Düsenträgerelements nach 12;
- 17 in perspektivischer Ansicht ein Trennmodul eines Abscheiders nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Prallelement und Düsenträgerelement als Wandelemente;
- 18 in perspektivischer Ansicht eine Variante des Trennmoduls des Abscheiders nach 17 mit stromaufwärts montierter Abdeckeinrichtung;
- 19 in Draufsicht das Trennmodul des Abscheiders nach 17 mit angedeuteter Schnittebene F-F;
- 20 eine Schnittansicht in der Ebene F-F des Trennmoduls nach 17;
- 21 eine Explosionsdarstellung des Trennmoduls nach 17.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
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1 zeigt angedeutet ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem 200 mit einem darin angeordneten Abscheider 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Abscheiden von Öl aus Blow-By-Gasen in dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem 200. Der Abscheider 10 weist ein Gehäuse 20 auf mit einem Einlass 26 und einem Auslass 28 für einen Gasstrom sowie einen Ölablass 30 für im Abscheider aus dem Gasstrom abgeschiedenes Öl. Der Einlass 26 ist in einem unteren Gehäuseteil 24 und der Auslass 28 in einem oberen Gehäuseteil 28 des Gehäuses 20 angeordnet. Die beiden Gehäuseteile 22, 24 sind mittels einer gasdichten Flanschverbindung 40 verbunden, beispielsweise verschraubt.
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2 bis 11 zeigen verschiedene Ansichten eines Abscheiders 10 mit Trennmodul 100 sowie von dessen Komponenten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Abscheider 10, und 3 zeigt das Trennmodul des Abscheiders 10 in perspektivischer Ansicht schräg von oben.
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4 zeigt das Trennmodul 100 in Draufsicht mit angedeuteter Schnittebene B-B. 5 zeigt in Draufsicht das Trennmodul 100 mit angedeuteter gewinkelter Schnittebene C-C. 6 zeigt in Draufsicht ein Prallelement 110 des Abscheiders 10 mit angedeuteter Schnittebene D-D.
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Wie in der Schnittdarstellung in 2 zu erkennen ist, weist der Abscheider 10 im Gehäuse 20 ein Trennmodul 100 auf, an das sich ein Flüssigkeitsreservoir 50 anschließt. Das Trennmodul 100 ist mit einem ersten Teil 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50 verbunden und ragt mit einem Rand in eine Aufnahme des Flüssigkeitsreservoirs 50. Im daran anschließenden zweiten Teil 54 ist ein Ablassventil 60 angeordnet, durch welches das Flüssigkeitsreservoir 50 entleert werden kann. Die Flüssigkeit, beispielsweise Öl aus Blow-By-Gasen, gelangt durch das Ablassventil 60 aus dem Innenraum 56 des Flüssigkeitsreservoirs 50 und durch den Auslass 30 aus dem Abscheider 10.
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Der Gasstrom Richtung Auslass 28 aus dem Gehäuse 20 ist in 2 mit dicken schwarzumrandeten Pfeilen angedeutet, während der abgetrennte Flüssigkeitsstrom Richtung Flüssigkeitsreservoir 50 mit gepunkteten Pfeilen angedeutet ist. Der Gasstrom gelangt durch eine in der Figur nicht dargestellte Düsenanordnung eines Düsenträgerelements 102 zum Auslass 28.
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Das Trennmodul 100 des Abscheiders 10 weist ein Düsenträgerelement 102 auf, in das in eine von einem Rand 103 (7, 8) umgebene Aufnahme ein Prallelement 110 eingesetzt ist. Düsenträgerelement 102 und Prallelement 110 sind konzentrisch um eine Achse 150 angeordnet. Das Düsenträgerelement 102 ist mit seinem Rand zwischen den Flanschen der Flanschverbindung 40 fixiert. Bezogen auf die Richtung des Gasstroms ist das Düsenträgerelement 102 stromaufwärts des Prallelements 110 angeordnet.
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Wie in 3 zu erkennen ist, weisen das Düsenträgerelement 102 und das Prallelement 110 des Trennmoduls 100 eine Positioniereinrichtung 130 mit komplementären Positionierelementen 132, 134 auf. In der gezeigten Ausführung ist ein Pin 132 am Rand des Prallelements 110 angeordnet und im Rand 103 des Düsenträgerelements 102 mehrere Aufnahmen 134, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur einige mit Bezugszeichen beziffert sind. Die Aufnahmen 134 sind beispielsweise als Zwischenräume von Zähnen ausgebildet, die am freien Ende des Rands 103 angeordnet sind.
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Günstigerweise können so viele Aufnahmen 134 vorgesehen sein, wie der maximalen Anzahl von Düsen 106, 108 entspricht.
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Die relative, insbesondere rotatorische, Position des Prallelements 110 gegenüber dem Düsenträgerelement 102 kann gewählt werden, indem ein Pin 132 in eine der Aufnahmen 134 eingeführt wird, wenn das Prallelement 110 beim Zusammenbau des Trennmoduls 100 in die vom Rand 103 umgebene Aufnahme gelegt wird.
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Es versteht sich, dass die Position der komplementären Positionierelemente 130 auch vertauscht sein kann. So kann das Prallelement 110 die Aufnahmen 134 aufweisen und das Düsenträgerelement 102 den Pin 132.
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Wie 6 zeigt, weist das Prallelement 110 zwei halbkreisförmige Segmente 112, 114 auf, wobei das Segment 112 einen Pyramidalbereich 113 bildet, bei dem eine Vielzahl von Pyramiden im montierten Zustand des Prallelements 110 mit ihren Spitzen zu einer Düsenanordnung 104 des Düsenträgerelements 102 gerichtet sind. Der Pyramidalbereich 113 dient dazu, dass Flüssigkeitströpfchen aus dem Gasstrom abgeschieden und somit aus dem Gasstrom entfernt werden und in das Flüssigkeitsreservoir 50 gelangen können. Im anderen Segment 114 ist eine Abdeckeinrichtung 120 angeordnet. Die Abdeckeinrichtung 120 ist als Erhebung auf dem Prallelement 110 ausgebildet.
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Wie 7 zeigt, ist das Prallelement 110 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und weist auf der einen Seite einen Rand 111 auf und auf der gegenüberliegenden Seite einen Zapfen 115. Der Zapfen 115 dient zur Führung beim Zusammenbau und zur Arretierung des Prallelements 110 am Flüssigkeitsreservoir 50. Hierzu weist das Flüssigkeitsreservoir 50 einen nicht näher bezeichneten Dorn auf, der in das Innere des Zapfens 115 ragt.
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Das Prallelement 110 ist in 9 mit Draufsicht auf die Schnittebene D-D (6) und in 10 in perspektivischer Draufsicht detaillierter dargestellt. Wie in 9 zu erkennen ist, ist ein Höhenversatz 117 zwischen dem Ende des Pyramidalbereichs 113 und der Abdeckeinrichtung 120 vorhanden. Dies bedeutet, dass im montierten Zustand der Pyramidalbereich 113 des Prallelements 110 einen größeren Abstand von einer Düsenanordnung des Düsenträgerelements 102 aufweist als die Abdeckeinrichtung 120.
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7 zeigt das Trennmodul 100 mit Flüssigkeitsreservoir 50 als Draufsicht auf die Schnittebene B-B (4). 8 zeigt das Trennmodul 100 mit Düsenträgerelement 102 und Prallelement 110 in Draufsicht auf die gewinkelte Schnittebene C-C (5) im Detail. Wie in 8 zu erkennen ist, ist der Abstand 116 des Pyramidalbereichs 113 von Düsen 106 größer als der Abstand 118 der Abdeckeinrichtung 120 von Düsen 108 der Düsenanordnung 104 des Düsenträgerelements 102. Vorzugsweise ist der Abstand 118 höchstens 50% des Abstands 116, bevorzugt höchstens 10%, besonders bevorzugt höchstens 5%. Der Pyramidalbereich 113 des Prallelements 110 ist den Düsen 106 stromabwärts gegenüberliegend angeordnet (7, 8), während die Abdeckeinrichtung 120 stromabwärts der Düsen 108 angeordnet ist. Die Düsen 106 sind praktisch frei durchströmbar, während ein Gasstrom durch die abgedeckten Düsen 108 stark eingeschränkt oder ganz unterbunden ist. Vorzugsweise ist der Durchfluss des Gasstroms durch die Düsen 108 gegenüber Düsen 106, die von der Abdeckeinrichtung 120 frei sind, um mindestens 50% reduziert, vorzugsweise um mindestens 90%, besonders bevorzugt um mindestens 95%.
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11 zeigt das ringförmige Düsenträgerelement 102 detailliert in einer perspektivische Ansicht mit Positionierelementen 132 der Positioniereinrichtung 130. Der Rand 103 ist an seinem freien Ende bereichsweise mit Zähnen ausgestattet, deren Zwischenräume die Aufnahmen 134 für den komplementären Pin 132 am Prallelement 110 bilden. Auf der einen Seite des Düsenträgerelements 102 ist der Rand 103 angeordnet, auf der anderen Seite ein im Durchmesser kleinerer Rand 105, mit dem das Düsenträgerelement 102 mit einer Aufnahme des Flüssigkeitsreservoirs 50 in Kontakt ist, beispielsweise eingesteckt ist.
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Die Düsenanordnung 104 ist durch eine halbkreisförmige Anordnung von Düsen 106, 108 gebildet. Der Übersichtlichkeit wegen sind nur einige davon mit Bezugszeichen beziffert. Je nach Positionierung des Pins 132 in den Aufnahmen 134 sind Düsen 106 gegenüber dem Pyramidalbereich 113 angeordnet und im wesentlichen frei durchströmbar, während andere Düsen 108 gegenüber der Abdeckeinrichtung 120 angeordnet sind und von dieser im Wesentlichen stromabwärts verdeckt sind.
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Das Trennmodul 100 kann mit dem oberen Teil 52 des Gehäuses fest verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt sein oder als ein Spritzgussteil ausgebildet sein. Alternativ ist eine formschlüssige Verbindung vorzusehen. Das Trennmodul 100 und der obere Teil 52 des Gehäuses sind vorteilhaft dicht zueinander angeordnet.
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Günstigerweise können das Düsenträgerelement 102 und das Prallelement 10 fest miteinander verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt.
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12 bis 16 zeigen ein Trennmodul 100 eines Abscheiders 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Der Aufbau von Düsenträgerelement 102 und Prallelement 110 ist weitgehend gleich wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel, so dass zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen für Details auf die 2-11 verwiesen wird. Im Gegensatz zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist das Prallelement 110 jedoch keine Abdeckeinrichtung und keine Positioniereinrichtung 130 auf.
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12 zeigt in Draufsicht das Trennmodul 100 mit angedeuteter Schnittebene E-E mit einer bezogen auf die Düseneinrichtung 104 des Düsenträgerelements 102 stromaufwärts montierten ringförmigen Abdeckeinrichtung 122. 13 zeigt eine Schnittansicht in der Ebene E-E des Trennmoduls 100 und einem oberen Teil 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50. 14 zeigt in perspektivischer Ansicht das Trennmodul 100 und dem oberen Teil 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50. 15 zeigt eine Ansicht der Abdeckeinrichtung 122, und 16 zeigt eine Ansicht des Düsenträgerelements 102.
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Wie in 13, 14 in Schnittansicht und perspektivischer Ansicht zu erkennen ist, ist die ringförmige Abdeckeinrichtung 122 stromaufwärts der Düsenanordnung 104 angeordnet. Die Abdeckeinrichtung 122 ist als Ring ausgebildet und in eine ringförmige Vertiefung 101 auf der Unterseite des Düsenträgerelements 102 angeordnet. Die Abdeckeinrichtung 122 weist am inneren Umfang einen Bereich mit Zähnen als Positioniereinrichtung 130 auf, wobei die Zwischenräume zwischen den Zähnen Aufnahmen als Positionierelement 134 zur Aufnahme eines komplementären Positionierelements 132, beispielsweise eines Pins, dienen.
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Günstigerweise können so viele Aufnahmen 134 vorgesehen sein, wie der maximalen Anzahl von Düsen 106, 108 entspricht.
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Die ringförmige Abdeckeinrichtung 122 kann einfach lose zwischen das Düsenträgerelement 102 und das obere Teil 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50 gelegt werden und mit Stützen 58 gegen die Unterseite der Düsenträgerelements 102 gepresst werden.
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Ein Durchfluss des Gasstroms durch die Abdeckeinrichtung 122 ist durch eine kreisbogenförmige Öffnung 123 ermöglicht, welche Düsen 106 der Düsenanordnung 104 freigibt. Dies ist in 15 zu erkennen. In anderen Bereichen deckt die Abdeckeinrichtung die Düsenanordnung 104 ab.
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Wird in einer besonderen Ausführung die Abdeckeinrichtung 122 für die technische Funktion nicht benötigt, kann diese beim Zusammenbau der Vorrichtung entfallen.
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In 16 ist das komplementäre Positionierelement 132 in Form eines Pins zu erkennen, welches an Stutzen 105 des Düsenträgerelements 102 angeordnet ist. Die ringförmige Abdeckeinrichtung 122 wird so über den Zapfen 105 und das Positionierelement 132 geschoben, dass die komplementären Positionierelemente 134 am inneren Umfang der Abdeckeinrichtung 122 eine gewünschte Zahl von Düsen 106 freigibt und andere Düsen 108 ggf. verdeckt.
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Auch in diesem Ausführungsbeispiel können die Positionierelemente 132, 134 der Positioniereinrichtung 130 vertauscht angeordnet sein.
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Das Trennmodul 100 kann mit dem oberen Teil 52 des Gehäuses fest verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt oder als ein Spritzgussteil ausgebildet sein. Alternativ ist eine formschlüssige Verbindung vorzusehen. Das Trennmodul 100 und der obere Teil 52 des Gehäuses sind vorteilhaft dicht zueinander angeordnet.
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Das Düsenträgerelement 102 kann mit anderen Gehäuseteilen spritzgusstechnisch oder formschlüssig verbunden sein. Alternativ kann das Düsenträgerelement 102 mit einem anderen Bauteil verschweißt oder in anderer Weise fest verbunden sein.
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Günstigerweise können das Düsenträgerelement 102 und das Prallelement 10 fest miteinander verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt.
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17 bis 21 zeigen ein Trennmodul 100 eines Abscheiders 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 17 zeigt in perspektivischer Ansicht das Trennmodul 100, und 18 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Variante des Trennmoduls 100 nach 17. 19 zeigt in Draufsicht das Trennmodul 100 mit angedeuteter Schnittebene F-F, und 20 zeigt eine Schnittansicht in der Ebene F-F des Trennmoduls 100. 21 zeigt eine Explosionsdarstellung des Trennmoduls 100 nach 17.
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In dieser Ausgestaltung sind Prallelement 110 und Düsenträgerelement 102 koaxial um die Achse 150 angeordnet. Das Düsenträgerelement 102 ist als mehreckiger hexagonaler Rohrkörper ausgebildet und weist auf mehreren Seitenflächen, beispielsweise auf jeder Seitenfläche, eine Düsenanordnung 104 mit unterschiedlicher Anzahl von Düsen 106, 108 auf. Die Abdeckeinrichtung 124 umgibt dabei das Düsenträgerelement 102 bis auf eine Seitenfläche 109, wodurch die Düsen 106 in dieser Seitenfläche 109, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur einige mit Bezugszeichen beziffert sind, für einen Gasstrom durchströmbar sind.
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Es versteht sich, dass das Düsenträgerelement 102 und die Abdeckeinrichtung 124 auch vertauscht sein können und die Abdeckeinrichtung 124 stromabwärts des Düsenträgerelements 102 angeordnet sein kann.
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Die Positioniereinrichtung 130 wird durch die Ecken von Düsenträgerelement 102 und Abdeckeinrichtung 124 gebildet. Die rotatorische Position von Düsenträgerelement 102 relativ zur Abdeckeinrichtung 124 legt fest, welche Düsenanordnung 104 durchströmbar und welche verdeckt ist.
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In der gezeigten Ausgestaltung kann die Abdeckeinrichtung 124 einstückig mit dem oberen Teil 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50 ausgebildet sein. Das Düsenträgerelement 102 kann einfach in die Abdeckeinrichtung 124 eingeschoben werden. Optional kann statt der Abdeckeinrichtung 124 das Düsenträgerelement 102 mit dem Flüssigkeitsreservoir 50 fest verbunden sein.
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Das Prallelement 110 ist als Prallplatte stromabwärts der Seitenfläche 109 und parallel zu dieser angeordnet. Das Prallelement 110 ist als gewinkeltes Element ausgebildet und mit einer Trägerplatte 119 an einem Mittelzapfen des oberen Teils 52 des Flüssigkeitsreservoirs 50 befestigt.
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Die Ausgestaltung in 18 sieht vor, dass zusätzlich an der Seitenfläche 109 eine Abdeckeinrichtung 126 in Form einer Blende stromaufwärts vor der Düsenanordnung 104 angeordnet sein kann und zusätzlich einen Teil der Düsenanordnung 104 im sonst durchlässigen Wandelement 109 abdecken kann.
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Optional kann eine oder mehrere Abdeckeinrichtungen 126 auch die Abdeckeinrichtung 124 ersetzen.
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Die verschiedenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen des Trennmoduls 100 des Abscheiders 10 erlauben eine vorteilhafte Bereitstellung eines Montagekit für den Abscheider 10 mit Gleichteilen für unterschiedliche Durchflüsse eines Gasstroms in einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem 200.
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Vorzugsweise umfasst das Montagekit Gleichteile in Form eines Düsenträgerelements 102 mit wenigstens einer Düsenanordnung 104, welche mindestens eine Düse 106, 108 aufweist, eines Prallelements 110 zur Anordnung stromabwärts der Düsenanordnung 104, sowie eine Abdeckeinrichtung 120, 122, 124, 126 für eine oder mehrere Düsen 108 der Düsenanordnung 104, die einen Durchfluss des Gasstroms durch die eine oder mehreren Düsen 108 gegenüber Düsen 106, die von der Abdeckeinrichtung 120, 122, 124, 126 frei sind, um mindestens 50% reduziert, sowie eines Flüssigkeitsreservoirs 50. Ferner kann als Gleichteil das ringförmige Abdeckelement 122 vorgesehen sein.
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Die Zahl der Düsen 106, die von einer Abdeckeinrichtung 120, 122, 124, 126 frei sind, kann abhängig von einem notwendigen Differentialdruck gewählt werden, der eine Funktion der Durchflussrate des Blow-By-Gases ist.
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Mit besonderem Vorteil können die Düsenträgerelemente 102, das Prallelement 110, das Flüssigkeitsreservoir 50 als Gleichteile ausgebildet sein. Das Düsenträgerelement 102 kann eine maximale Anzahl von Düsen 106, 108 aufweisen. Durch die Positioniereinrichtung 130 mit komplementären Positionierelementen 132, 134 kann durch eine geeignete Anordnung der komplementären Positionierelemente 132, 134 bestimmt werden, welche Düsen 106 im Wesentlichen frei durchströmbar sind und welche Düsen 108 abgedeckt sind. Ebenso kann das ringförmige Abdeckelement 122 als Gleichteil ausgebildet sein.
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Beispielsweise können maximal zwölf Düsen in der Düsenanordnung 104 vorgesehen sein und ein Durchflussbereich mit minimalem Durchfluss durch eine Düse 106 und maximalem Durchfluss durch alle zwölf Düsen 106 ausgeschöpft werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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