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Die Erfindung betrifft einen Ölkreislauf für eine Maschine, insbesondere eine Hubkolbenmaschine, vorzugsweise einen Schiffsmotor, insbesondere in Ausführung als Dieselmotor, mit einem Ölsumpf und wenigstens einem mit Öl aus dem Ölsumpf versorgbaren, wenigstens einer einen Ölverbraucher aufweisenden und in den Ölsumpf zurückgeführten Versorgungsschleife, die eine Hauptpumpe und mehrere Filter, von denen wenigstens einer ein Einfachfilter mit Filterfläche und ein weiterer Filter ein selbstreinigender Rückspülfilter mit rückspülbarer Filterfläche ist, aufweist, wobei der Rückspülfilter einen Einlass, einen Reinölauslass und einen Rückspülauslass aufweist, und wobei der Rückspülauslass in einen Leitungszweig mit wenigstens einem Mittel zur Aufbereitung des Spülöls mündet.
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Ein gattungsgemäßer Ölkreislauf ist aus der
DE 196 19 843 C2 bekannt. Bei dem gattungsgemäßen Ölkreislauf sind zwei Versorgungsschleifen vorgesehen, nämlich eine Versorgungsschleife für mit Schmieröl zu versorgende Schmierstellen und eine zweite Versorgungsschleife für mit Hydrauliköl zu versorgende Hydraulikaggregate. Die zu den Hydraulikaggregaten führende Versorgungsschleife zweigt von der Versorgungsschleife mit Schmieröl ab und weist einen eigenen, selbstreinigenden Filter auf, wobei der Auslass für das bei der Selbstreinigung entstehende Fluid (Ölschlamm) in eine Separiereinrichtung mündet, die von einer Freistrahlzentrifuge gebildet wird. Der Freistrahlzentrifuge wiederum ist eine Pumpe unmittelbar vorgeschaltet, um eine entsprechend hohe Drehzahl der Zentrifuge und damit eine vorteilhafte Separierung von Festkörperbestandteilen und Öl zu erreichen. Das Vorsehen voneinander getrennter Versorgungsschleifen für Schmieröl und Hydrauliköl, wobei einheitlich ein Öl aus dem gemeinsamen Vorratsbehälter (Ölsumpf) entnommen und für den jeweiligen Verwendungszweck unterschiedlich fein filtriert wird, hat sich insbesondere im Schiffsmotorenbau bewährt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit Filtern ausgestatteten Ölkreislauf insbesondere für Schiffsmotoren zu schaffen, der einfach aufgebaut ist, ein kostengünstiges Grundkonzept aufweist, und bei einer kostengünstigen Betriebsweise der eingesetzten Filter eine kontinuierliche Verbesserung der Qualität des in den Versorgungsschleifen umlaufenden Öls ermöglicht.
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Hierzu wird gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt vorgeschlagen, dass der Einlass des Rückspülfilters in Abhängigkeit von dem Schaltzustand wenigstens eines Schaltventils wahlweise über einen ersten Leitungsstrang oder einen zweiten Leitungsstrang mit Öl von der Hauptpumpe versorgbar ist, wobei im zweiten Leitungsstrang ein Einfachfilter angeordnet ist. Dieses Konzept sieht mithin vor, den Zulauf zum als Rückspülfilter ausgelegten selbstreinigenden Filter über zwei unterschiedliche Leitungsstränge zu ermöglichen, wobei in einem Leitungsstrang dem Rückspülfilter ein Einfachfilter, also ein Filter, der nicht selbstreinigend, insbesondere nicht rückspülbar ist, vorgeschaltet ist. Dieser Leitungsstrang wird insbesondere in der Anlaufphase eines Schiffsmotors während der ersten Betriebsstunden oder nach einer Revision des Schiffsmotors dem Zulauf bzw. Einlass des Rückspülfilters vorgeschaltet, um in dieser Betriebszeit einen Großteil der Verunreinigungen im Öl endgültig allen Leitungszweigen und damit auch dem Ölsumpf zu entziehen. Erst nach einer ausreichend lang bemessene Anlaufphase wird dann auf den anderen Leitungsstrang umgeschaltet, wobei dies dann ermöglicht, den ohnehin vorhandenen Einfachfilter nun für einen anderen Anwendungszweck einzusetzen, wie dies unter Bezugnahme auf die Unteransprüche noch erläutert wird.
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Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung kann dem Leitungszweig für das Spülöl eine Spülölpumpe und stromabwärts der Spülölpumpe ein Einfachfilter zugeordnet sein, dessen Filterausgang, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Absperrorgans, in den Einlass des Rückspülfilters mündet. Bei diesem Einfachfilter handelt es sich dabei vorzugsweise um genau denjenigen Einfachfilter, der sich während der weiter oben beschriebenen Anlaufphase im Zulauf des Rückspülfilters befindet. Durch das Vorsehen einer Pumpe im Leitungszweig für das Spülöl kann hierbei auch während dieser Anlaufphase das Rückspülfluid aus dem Rückspülfilter in den mit dem Einfachfilter versehenen Leitungsstrang eingespeist werden. Trotz Verwendung eines Rückspülfilters steht dann mithin der gesamte Volumenstrom in der Versorgungsschleife hinter dem Rückspülfilter für die zu versorgenden Aggregate, insbesondere Hydraulikaggregate, zur Verfügung, wodurch zugleich ermöglicht wird, dass die Hauptpumpe, mit der das Öl aus dem Ölsumpf entnommen wird, mit geringerer Leistung ausgestattet oder betrieben werden kann. Insbesondere für Wartungszwecke der Spülölpumpe ist vorteilhaft, wenn im Leitungszweig für das Spülöl zwischen Spülölpumpe und Filtereingang ein Absperrorgan angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann noch eine Druckanzeige angeordnet sein, um den Verschmutzungsgrad des Einfachfilters überprüfen zu können.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung eines Ölkreislaufs kann im Leitungszweig für das Spülöl eine Spülölpumpe und stromabwärts der Spülölpumpe zur Spülölaufbereitung eine Zentrifuge, insbesondere eine Freistrahlzentrifuge, angeordnet sein, wobei stromabwärts der Zentrifuge ein Sammelbehälter und/oder eine Rückleitung in den Ölsumpf angeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsvariante kann der Sammelbehälter über eine Zuführleitung und eine in der Zuführleitung angeordnete Pumpe an den Einlass des Rückspülfilters angeschlossen sein.
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Unter Verzicht auf einige der vorerwähnten Vorteile könnte dem Leitungszweig für das Spülöl auch eine Spülölpumpe und stromabwärts der Spülölpumpe ein Einfachfilter zugeordnet sein, dessen Filterausgang dann vorzugsweise direkt in den Ölsumpf mündet.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung kann dem Filtereingang des Einfachfilters in Abhängigkeit von dem Schaltzustand des stromaufwärts des Rückspülfilters angeordneten Schaltventils und in Kombination mit dem Schaltzustand eines im Leitungszweig für das Spülöl angeordneten Schaltorgans wahlweise Öl von der Hauptpumpe oder Spülöl aus dem Leitungszweig für das Spülöl zuführbar sein. Bei diesem Ölkreislauf ist dann mithin keine Spülölpumpe im Leitungszweig für das Spülöl vorgesehen, weswegen der Volumenstrom des Spülöls für die Versorgung der dem Rückspülfilter nachgeschalteten Aggregate nicht zur Verfügung steht. Aber auch dann erweist sich als vorteilhaft, dass der ohnehin vorhandene Einfachfilter jedenfalls nach Beendigung der Anlaufphase, also im Normalbetrieb der Maschine, in welchem das stromaufwärts des Rückspülfilters angeordnete Schaltventil den Leitungsstrang zum Einfachfilter absperrt und auf den anderen Leitungsstrang umschaltet, zur Nachreinigung des Spülöl eingesetzt werden kann und insofern kontinuierlich die Qualität des zwischen Ölsumpf und Verbrauchern kreisenden Öls verbessert. Insbesondere bevorzugt bei dieser Ausgestaltung ist dann, dass der Filterauslass des Einfachfilters im Normalbetrieb, wenn das stromaufwärts des Rückspülfilters angeordnete Schaltventil den Leitungsstrang zum Einfachfilter absperrt, an eine Rückleitung zum Ölsumpf angeschlossen ist. Auch hier kann dann der Rückleitung vorzugsweise ein Absperrorgan zugeordnet sein, um gegebenenfalls auch im laufenden Betrieb beispielsweise einen Filtereinsatz im Einfachfilter auszutauschen.
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Gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Konzept wird ein Ölkreislauf vorgeschlagen, bei welchem dem Leitungszweig für das Spülöl eine Spülölpumpe und stromabwärts der Spülölpumpe ein Einfachfilter zugeordnet ist, dessen Filterausgang in den Einlass des Rückspülfilters mündet. Wie weiter oben bereits beschrieben lässt sich durch diese Maßnahme erreichen, dass der gesamte, von der Hauptpumpe geförderte Volumenstrom von Öl sämtlichen dem Rückspülfilter nachgeschalteten Verbrauchern zur Verfügung steht, wodurch die Hauptpumpe eine geringere Leistung erhalten kann, und gleichzeitig weiterhin die Qualität des in den Versorgungsschleifen umlaufenden Öls permanent verbessert wird.
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Auch hier ist, insbesondere wenn ein solcher Ölkreislauf bei einem Schiffsmotor, insbesondere einem Großdieselmotor Verwendung findet, besonders vorteilhaft, wenn der Einlass des Rückspülfilters in Abhängigkeit von dem Schaltzustand wenigstens eines Schaltventils wahlweise über einen ersten Leitungsstrang oder einen zweiten Leitungsstrang mit Öl von der Hauptpumpe versorgbar ist, wobei im zweiten Leitungsstrang ein Einfachfilter angeordnet ist. Insbesondere für Wartungszwecke kann im Leitungszweig für das Spülöl zwischen Spülölpumpe und Filtereingang ein Absperrorgan und/oder eine Druckanzeige angeordnet sein.
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Bei sämtlichen Ausgestaltungen des Ölkreislaufs ist vorteilhaft, wenn die Filterfläche des oder der Einfachfilter größer ist als die rückspülbare Filterfläche des Rückspülfilters, und vorzugsweise wenigstens 5 mal größer ist als die Filterfläche des Rückspülfilters und/oder maximal 15-fach größer ist als die rückspülbare Filterfläche des Rückspülfilters. Selbst wenn der Einfachfilter dann nach der Anlaufphase einen gewissen Verschmutzungsgrad aufweist, kann er ohne Austausch dann noch zahlreiche weitere Betriebsstunden für die Spülölaufbereitung eingesetzt werden, und bei reiner Verwendung in der Spülölaufbereitung werden äußerst lange wartungsfreie Betriebsdauern ermöglicht. Weiter vorteilhaft ist, wenn die Filterfeinheit der Filterfläche des Einfachfilters feiner ist als die Filterfeinheit der Filterfläche des Rückspülfilters, wobei vorzugsweise die Filterfeinheit des Einfachfilters um den Faktor 2 bis 5 feiner ist als die Filterfeinheit des Rückspülfilters.
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Wie an sich üblich kann im Ölkreislauf zwischen Hauptpumpe und stromaufwärts des Rückspülfilters angeordneten Schaltventil wenigstens ein Vorfilter angeordnet sein, dessen Filterfeinheit gröber ist als die Filterfeinheit der Filterflächen des Einfachfilters und des Rückspülfilters.
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Bei dem bevorzugten Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Ölkreislaufs handelt es sich bei der Maschine um einen Schiffsmotor, und der Rückspülfilter dient dort der Aufbereitung des Öls aus dem Ölsumpf als Hydrauliköl, wobei dann entsprechend in der den Rückspülfilter aufweisenden Versorgungsschleife wenigstens ein Hydraulikaggregat, und vorzugsweise mehrere Hydraulikölaggregate, als Ölverbraucher angeordnet ist bzw. sind. Insbesondere bei einem Ölkreislauf für einen Schiffsmotor ist es besonders vorteilhaft, wenn der Rückspülfilter, unabhängig vom Schaltzustand sämtlicher Schaltventile und Schaltorgane, sowohl im Normalbetrieb als auch in einem Anlaufbetrieb in den ersten Betriebsstunden eines neuen oder instandgesetzten Motors, allen Ölverbrauchern, insbesondere Hydraulikaggregaten, in der Versorgungsschleife zum Feinfiltern des Öls vorgeschaltet ist. Bei solchen Ölkreisläufen kann, wie an sich bekannt, ferner wenigstens eine zweite Versorgungsschleife vorgesehen sein, in der ein oder vorzugsweise mehrere mit Öl zu schmierende Schmierstellen als Ölverbraucher angeordnet sind, wobei vorzugsweise die zweite Versorgungsschleife hinter der Hauptpumpe, insbesondere hinter einem der Hauptpumpe stromabwärts nachgeschalteten Vorfilter, von der ersten, den Rückspülfilter umfassenden Versorgungsschleife abzweigt.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch mit ihren Hauptbestandteilen gezeigten schematischen Ausführungsbeispielen für erfindungsgemäße Ölkreisläufe für Schiffsmotoren. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Fließschema eines Ölkreislaufs für einen Schiffsmotor mit Pumpe im Spülöl-Leitungszweig während einer Anlaufphase des Motors;
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2 das Fließschema aus 1 im Normalbetrieb des Motors;
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3 ein Fließschema eines Ölkreislaufs für einen Schiffsmotor ohne Pumpe im Spülöl-Leitungszweig während einer Anlaufphase des Motors;
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4 das Fließschema aus 3 im Normalbetrieb des Motors;
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5 ein Fließschema eines Ölkreislaufs für einen Schiffsmotor mit Zentrifuge im Spülöl-Leitungszweig während einer Anlaufphase des Motors;
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6 das Fließschema aus 6 im Normalbetrieb des Motors;
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7 ein Fließschema eines Ölkreislaufs für einen Schiffsmotor mit Pumpe und Einfachfilter im Spülöl-Leitungszweig während einer Anlaufphase des Motors; und
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8 das Fließschema aus 7 im Normalbetrieb des Motors.
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In den 1 und 2 ist ein Ölkreislauf 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für einen nur symbolisch angedeuteten Schiffsmotor 1 mit Ölwanne als Ölsumpf 2 anhand eines Fließschemas dargestellt. Mittels des Ölkreislaufs 10 können sowohl Hydraulikaggregate als auch Schmierstellen am bzw. für den Schiffsmotor 1 mit Öl versorgt werden, wobei hierzu voneinander getrennte Versorgungsschleifen 20, 40 vorgesehen sind. Das Fließschema zeigt hierzu einerseits eine Versorgungsschleife 20 für im Einzelnen nicht dargestellte Hydraulikaggregate am Schiffsmotor 1, und ferner eine zweite Versorgungsschleife 40 für weiter nicht dargestellte Schmierstellen. Die Versorgungschleife 40 für die nicht dargestellten Schmierstellen am Schiffsmotor 1, wie beispielsweise die Lager von Kurbelwelle, Pleuelstange, Nockenwelle, Kipphebeln oder Ventilen, wird innerhalb der Anmeldung stellvertretend als zweite Versorgungsschleife 40 bezeichnet, wohingegen die Versorgungsschleife 20 für die Hydraulikaggregate stellvertretend als erste Versorgungsschleife bezeichnet wird. Es versteht sich, dass sowohl für die Schmierstellen als auch für die Hydraulikaggregate weitere Versorgungsschleifen bzw. Leitungsstränge vorgesehen sein könnten.
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Im gezeigten Schaubild des Fließschemas für den Ölkreislauf 10 werden sowohl die erste Versorgungsschleife 20 als auch die zweite Versorgungsschleife 40 aus derselben Ölwanne, nachfolgend ausschließlich als Ölsumpf 2 bezeichnet, mit Öl versorgt, welches hierzu mittels einer Hauptpumpe 3 dem Ölsumpf 2 entnommen und mit einem vorgesehenen Druck beaufschlagt wird. Im gezeigten Fließschema befindet sich zwischen Motor 1 und Hauptpumpe 3 eine Leitung 5. Die Hauptpumpe kann jedoch auch in den Motor integriert sein. Hinter der Hauptpumpe 3 ist ein im Regelfall den Hauptschmierölfilter bildender erster Filter 4 angeordnet, über welchen Verschmutzungen aus dem vom Ölsumpf 2 kommenden Öl herausgefiltert werden, sodass alle Schmierölverbraucher mit dem mittels des Filters 4 gefilterten Öls geschmiert werden können. Im gezeigten Fließschema befindet sich hinter dem Filter 4 in einer von einem Rohr und/oder Schlauch gebildeten Leitung eine Abzweigstelle 6, ab welcher die Versorgungsschleife 40 für die mit Schmieröl zu schmierenden Schmierstellen bzw. Schmierölverbraucher und die Versorgungsschleife 20 für die mit Hydrauliköl zu versorgenden Hydraulikaggregate getrennt verlaufen. Das Schmieröl und das Hydrauliköl werden hierbei mittels desselben Öls aus dem Ölsumpf 2 bereitgestellt, wobei in der zweiten Versorgungsschleife 40 für das Schmieröl im Regelfall keine weitere Aufbereitung des Öls erfolgt, weswegen diese Versorgungsschleife 40 im Fließschema ausschließlich durch eine punktierte, zum Schiffsmotor 1 zurückgehende Linie dargestellt ist.
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Die Erfindung betrifft im Wesentlichen nur die Ausgestaltung der Versorgungsschleife
20 zur Versorgung von Hydraulikaggregaten mit Hydrauliköl. Die Aufbereitung des Öls aus dem Ölsumpf
2 erfolgt hierbei vorrangig mittels eines selbstreinigenden Automatikfilters, innerhalb der Anmeldung allgemein als Rückspülfilter
11 bezeichnet. Entsprechende Automatikfilter oder Rückspülfilter sind im Stand der Technik bekannt. Ein Fluid, hier das zu filternde Öl, tritt über einen Einlass
12 in ein Gehäuse ein, im Filtrierbetrieb eines Rückspülfilters
11 durch dessen Filterfläche
13 hindurch, um dann als entsprechend den spezifischen Anforderungen des Motorherstellers gefiltertes Filtrat oder Reinöl über den Reinölauslass (Filtratauslass)
14 den Hydraulikaggregaten am Schiffsmotor
1 zugeführt zu werden. In der hier beschriebenen Anwendung bildet mithin das Filtrat/Reinöl das Hydrauliköl für die dem Rückspülfilter
11 nachgeschalteten Hydraulikaggregate. Bei dem Rückspülfilter
11 kann es sich beispielsweise um einen Kerzenfilter mit mehreren rückspülbaren Filterkerzen handeln, wie er beispielsweise in der
EP 0 900 584 A1 oder
EP 0 656 223 A1 beschrieben ist. Im Rückspülprozess werden einzelne Filterkerzen dann einseitig oder beidseitig über Rückspülorgane an einen Rückspülauslass
15 am Rückspülfilter
11 angeschlossen, um die Filterfläche
13 im Gegenstrom zur Filtrierrichtung, und vorzugsweise auch im Querstrom, abzureinigen. Das Rückspülmedium ist hierbei meist das Reinöl, welches daher hinter dem Rückspülfilter
11 für die diesem nachgeschalteten Aggregate nicht mehr zur Verfügung steht und den Volumenstrom an Filtrat/Reinöl mindert. Über den Rückspülauslass
15 wiederum werden die im Rückspülprozess an der Filterfläche gelösten Verunreinigungen zusammen mit dem Rückspülmedium, hier also dem Reinöl, aus dem Rückspülfilter
11 herausgeführt. Der Verschmutzungsgrad der gesamten Filterfläche lässt sich beispielsweise anhand eines Manometers als Druckanzeige
16 und dem Druckunterschied zwischen Filtereinlass
12 und Reinölauslass
14 ablesen. Der grundlegende Aufbau eines solchen Rückspülfilters ist dem Fachmann bekannt, weswegen hier keine detaillierte Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise des Rückspülfilters erfolgt.
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Ein für den erfindungsgemäßen Ölkreislauf wesentlicher Gesichtspunkt liegt darin, dass hier der Rückspülfilter 11 in der Versorgungsschleife 20 in allen Betriebsweisen und jederzeit den Hydraulikaggregaten vorgeschaltet ist und daher dafür Sorge zu tragen hat, dass das den Hydraulikaggregaten zugeführte Hydraulik-Öl denjenigen Reinheitsgrad aufweist, der durch die Spezifikationen dieser Aggregate bzw. des Motorenherstellers vorgegeben ist. Ein Bypass für den Rückspülfilter 11 ist bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Ölkreislauf 10 nicht vorgesehen. Der Einlass 12 des Rückspülfilters 11 kann in der Versorgungsschleife 20 des erfindungsgemäßen Ölkreislaufs 10 über zwei getrennte Leitungsstränge 21, 22 mit dem von der Hauptpumpe 3 unter Druck gesetzten und geförderten Ölstrom versorgt werden, wobei die Auswahl des aktiven Leitungsstrang 21 oder 22 über ein diesen vorgeschaltetes Schaltventil 23 in der Versorgungsschleife 20 erfolgt. Bei dem Schaltventil 23 handelt es sich vorzugsweise um ein Mehrwegeventil mit geeignetem Schaltorgan.
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In der Schaltstellung im Fließschema nach 1 sperrt das Schaltventil 23 den Leitungsstrang 22 ab, der deswegen als gestrichelte Linie dargestellt ist, und die Ölversorgung des Rückspülfilters 15 erfolgt über den Leitungsstrang 21. Das Fließschema nach 1 kommt hierbei vorzugsweise in einer Anlaufphase eines Schiffsmotors 1 zum Einsatz, also beispielsweise während der ersten 200 Betriebsstunden eines neuen oder instandgesetzten Schiffsmotors 1. In dieser Betriebszeit befindet sich noch ein, z.B. von der Herstellung, Montage, Inbetriebnahme oder Wartung der einzelnen Aggregate des Schiffsmotors 1 herrührender, erhöhter Anteil an Verunreinigungen im Öl, wobei insbesondere diese Betriebsstunden für die Langlebigkeit des Schiffsmotors 1 insgesamt verantwortlich sein können. Um dieses Problem in der Anlaufphase, in welcher ein erhöhter Anteil von Verunreinigungen vorliegen kann, auszumerzen, ist in den Leitungsstrang 21 ein nicht rückspülbarer und daher als Einfachfilter 25 bezeichneter Filter eingebaut, dessen Filterfläche 26 eine Filterfeinheit hat, die vorzugsweise um mehrere Faktoren feiner ist als die Filterfeinheit der Filterfläche 13 des Rückspülfilters 11. Die Filterfläche 26 des Einfachfilters 25 ist zugleich vorzugsweise um das 5-fache bis 15-fache, vorzugsweise 6-fache bis 12 fache, größer als die Filterfläche 13 des Rückspülfilters 11, um trotz der fehlenden Selbstreinigung eine lange Betriebszeit des Einfachfilters 25 zu erzielen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Ölkreislauf 10 hat der Einfachfilter 25 mit seiner Filterfläche 26 zugleich die Funktion, das Rückspülfluid bzw. Spülöl, welches aus dem Rückspülauslass 15 am Rückspülfilter 11 austritt, zu filtern. Hierzu ist, ausgehend vom Rückspülauslass 15, ein Leitungszweig 24 für das Spülöl vorgesehen, der in einen Filtereingang 27 am Einfachfilter 25 mündet. Im Ausführungsbeispiel des Ölkreislauf 10 entsprechend den 1 und 2 ist im Leitungszweig 24 für das Spülöl eine Spülöl-Pumpe 28 angeordnet, die das Spülöl mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt, damit es über den Filtereinlass 27 auch bei der Stellung des Schaltventils 23 gemäß 1, also Absperrung des Leitungsstrangs 22, zusammen mit dem von der Hauptpumpe 3 zuströmenden Öl in den Einfachfilter 25 einströmen kann. Der eine zu erreichende Vorteil ist hierbei, dass der von der Hauptpumpe 3 in die Versorgungsschleife 20 geförderte Volumenstrom vollständig den Hydraulikaggregaten zur Verfügung bleibt. Der zweite Vorteil ist, dass die Verunreinigungen im Spülöl nicht in den Ölkreislauf, insbesondere in den Ölsumpf 2 zurückgelangen, weswegen die Nachbereitung des Spülöls mit der Filterfläche des Einfachfilters 25 kontinuierlich für eine Verbesserung der Öl-Qualität des insgesamt im gesamten Ölkreislauf 10 vorhandenen und umlaufenden Öls sorgt. Das von der Hauptpumpe 3 kommende Öl tritt im Fließschema über das Schaltventil 23 und die sich hieran anschließende Leitung über einen Filtereingang 27A in den Einfachfilter 25 ein, während das Öl aus dem Leitungszweig 24 über einen Filtereingang 27 in den Einfachfilter 25 eintritt. Die beiden Filtereingänge 27, 27A könnten auch von einem einzelnen Eingang gebildet werden, indem beispielsweise die jeweiligen Leitungen ineinander münden. Der von beiden Teilvolumenströmen gebildete Ölstrom tritt dann durch das Filtermittel 26 des Einfachfilters hindurch, am Filterauslass 33 aus dem Einfachfilter 25 aus und in den Einlass 12 des Rückspülfilters 11 ein, um dort wieder zur Verfügung zu stehen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 sind in den Leitungszweig 24 für das Spülöl noch vor und hinter der Pumpe 28 jeweils ein Absperrorgan 29 und ein Absperrorgan 30 angeordnet, welche vorzugsweise aus einem einfachen Schalthahn bestehen, um gegebenenfalls Reparaturen an der Pumpe 28 vornehmen zu können. Stromabwärts des hinter der Pumpe 28 angeordneten Absperrorgans 30 ist ferner ein Manometer als Druckanzeige 31 in den Leitungszweig 24 eingebaut, um aus der Druckanzeige 31 Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad des Einfachfilters 25 ziehen zu können.
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Das Fließschema in 2 unterscheidet sich von dem nach 1 ausschließlich aufgrund der Schaltstellung des den getrennten Leitungssträngen 21, 22 zugeordneten Schaltventils 23. Das Fließschema in 2 entspricht dem Normalbetrieb des Ölkreislaufs 10 eines Schiffsmotors 1. Im Fließschema nach 2 ist der zweite Leitungsstrang 21 abgesperrt und Öl tritt von der Hauptpumpe 3 unmittelbar über den ersten Leitungsstrang 22 in den Einlass 12 des Rückspülfilters 11 ein. Die zwischen Schaltventil 23 und dem Einfachfilter 25 befindliche inaktive Leitung 37 des Leitungsstrangs 21 ist in 2 daher entsprechend gestrichelt dargestellt, die Leitung im Leitungsstrang 22 hingegen als aktive Leitung mit durchgezogener Linie dargestellt. Trotz der geänderten Schaltstellung des Schaltventils 23 erfüllt der Einfachfilter 25 weiterhin die Aufgabe, das Spülöl im Leitungszweig 24 aufzubereiten und dessen bei der Rückspülung mitgenommenen Verunreinigungen auszufiltern. Wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, wird das entsprechend aufbereitete, gefilterte Spülöl dem Einlass 12 des Rückspülfilters 11 parallel zum direkt von der Hauptpumpe 3 kommenden Öl zugeführt. Vorrangig zu Wartungszwecken ist beim Ölkreislauf 10 in die Leitung zwischen Filterauslass 33 des Einfachfilters 25 und Einlass 12 des Rückspülfilters 11 im Leitungsstrang 21 noch ein vorzugsweise einfaches Absperrungsorgan 32 wie beispielsweise eine Ventilklappe vorgesehen.
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In den 3 und 4 ist ein geringfügig modifizierter Ölkreislauf 110 in entsprechenden Fließschemata dargestellt. Die Anordnung des dem Rückspülfilter 11 vorgeschalteten Schaltventils 23, der Aufbau des Rückspülfilters 11 mit Einlass 12, Filterfläche 13, Reinölauslass 14, Rückspülauslass 15 und Druckanzeige 16 sowie die Ansteuerung des Rückspülfilters 11 über zwei getrennte Leitungsstränge 21, 22 mit einem Einfachfilter 125 im zweiten Leitungsstrang 21 bei der Versorgungsschleife 120 ist identisch wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, weswegen dieselben Bezugszeichen für diese Elemente im Ölkreislauf 110 benutzt werden und auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Allerdings ist der Leitungszweig 124 für das Spülöl anders als beim vorherigen Ausführungsbeispiel ausgebildet, denn im Leitungszweig 124 ist keine Pumpe vorgesehen. Der Leitungszweig 124 weist hier daher nur ein Absperrorgan 129 sowie eine Druckanzeige 131 auf, mündet aber wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel in einen Filtereinlass 127 am Einfachfilter 125. Dies führt zu einer geringfügig anderen Nutzung und Funktion des Einfachfilters 125 sowohl in der Anlaufphase, wie mit dem Fließschema in 3 dargestellt, als auch im Normalbetrieb entsprechend der Darstellung des Fließschemas in 4. In der Anlaufphase, wenn das Schaltventil 23 den Leitungsstrang 22 absperrt, fließt zwar das Öl, wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, zuerst aufgrund der entsprechenden Schaltstellung des Schaltventils 23, die einen aktiven Leitungsstrang 21 bewirkt, über die Leitung 137 zum Einfachfilter 125 und wird dort mittels dessen Filterfläche 126 gefiltert, bevor es zum Einlass 12 des Rückspülfilters 11 gelangt, in dieser Betriebsphase ist aber im gezeigten Ausführungsbeispiel der gesamte Leitungszweig 124 für das Spülöl mittels des Absperrorgans 129 abgesperrt, es findet mithin im Fließschema nach 3 in der Anlaufphase keine Rückspülung statt.
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Die Leitungen im Leitungszweig 124 sind daher entsprechend in gestrichelten Linien dargestellt. Eine Rückspülung könnte dann stattfinden, wenn gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung das Absperrorgan im Leitungszweig für das Spülöl beispielsweise als Mehrwegeventil ausgeführt wird und in der Anlaufphase das Spülöl über einen weiteren Leitungsstrang einem weiteren Filter oder einer Separiereinrichtung zugeführt wird, bevor es in die Ölwanne zurückgeführt wird, oder auch ungefiltert in den Ölsumpf 2 zurückfließt.
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Im Normalbetrieb des Ölkreislauf 110 hingegen, wie in 4 dargestellt, findet eine Rückspülung statt und das Absperrorgan 129 ist geöffnet. Das dem Rückspülfilter 11 vorgeschaltete Schaltventil 23 sperrt den Leitungsstrang 21 und führt das von der Hauptpumpe kommende Öl über den Leitungsstrang 22 direkt dem Einlass 12 des Rückspülfilters 11 zu. Das bei der Rückspülung entstehende Spülöl tritt über die Leitung im Leitungszweig 124 am Filtereinlass 127 in den Einfachfilter 125 ein und wird mittels dessen Filterfläche 126 gereinigt, bevor es über eine Rückleitung 135, die vorzugsweise mittels eines Absperrorgans 136, insbesondere für die Anlaufphase gemäß 3, absperrbar ist, entsprechend von den Verunreinigungen gereinigt in den Ölsumpf 2 zurückläuft. Die Rückleitung 135 ist mithin nur im Normalbetrieb des Ölkreislauf 110 aktiv, und daher in 4 mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, und in 3 als inaktive Leitung mit gestrichelter Linie dargestellt.
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In den 5 und 6 ist ein nochmals modifizierter Ölkreislauf 210 in entsprechenden Fließschemata dargestellt. Die Anordnung des dem Rückspülfilter 11 vorgeschalteten Schaltventils 23, der Aufbau des Rückspülfilters 11 mit Einlass 12, Filterfläche 13, Reinölauslass 14, Rückspülauslass 15 und Druckanzeige 16 sowie die Ansteuerung des Rückspülfilters 11 über zwei getrennte Leitungsstränge 21, 22 mit einem Einfachfilter 225 im Leitungsstrang 21 bei der Versorgungsschleife 220 ist identisch wie bei beiden vorherigen Ausführungsbeispielen, weswegen wiederum dieselben Bezugszeichen für diese Elemente im Ölkreislauf 210 benutzt werden und auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Allerdings ist der Leitungszweig 224 für das Spülöl erneut anders als bei beiden vorherigen Ausführungsbeispielen ausgebildet, denn im Leitungszweig 224 ist zwar hinter dem Rückspülauslass 15 am Rückspülfilter 11 eine Pumpe 228 vorgesehen, diese Pumpe 228 ist allerdings beim Ölkreislauf 210 einer Zentrifuge 251, insbesondere Freistrahlzentrifuge, vorgeschaltet, mittels welcher das Spülöl im zugehörigen Leitungszweig 224 aufbereitet wird. Der Leitungszweig 224 weist hier kein Absperrorgan auf, sondern der bzw. die Zentrifugenausgänge der Zentrifuge 251 führen zu einem stromabwärts der Zentrifuge 251 angeordneten Sammelbehälter 253, wie beispielsweise einer Auffangwanne mit Sammeltank. Der mittels der Freistrahlzentrifuge 251 aufbereitete und im Sammelbehälter 253 gesammelte Volumenstrom an aufbereitetem Spülöl kann mittels einer Zuleitung 254 und einer weiteren Pumpe 255 sowohl während der in 5 gezeigten Anlaufphase als auch im Normalbetrieb gemäß 6, wenn das Schaltventil 23 entsprechend auf den Leitungsstrang 22 umschaltet, erneut dem Rückspülfilter 11 zugeführt werden, oder er wird gemäß einer in 6 mit der strichpunktierten Rückleitung 261 angedeuteten alternativen Ausführungsvariante direkt dem Ölsumpf 2 der Maschine 1 zugeführt. Bei dieser Variante könnte der Sammelbehälter gegebenenfalls sogar entfallen. Durch Vorsehen eines weiteren Schaltventils könnten auch beide in 6 gezeigten Varianten gleichzeitig verwirklicht werden. Und es könnten in allen oder einzelnen Leitungen Absperrorgane insbesondere zu Wartungszwecken vorgesehen werden.
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Die 7 und 8 zeigen die zugehörigen Fließschemata zu einer vierten Ausführungsvariante für einen Ölkreislauf 310. Die Anordnung des dem Rückspülfilter 11 vorgeschalteten Schaltventils 23, der Aufbau des Rückspülfilters 11 mit Einlass 12, Filterfläche 13, Reinölauslass 14, Rückspülauslass 15 und Druckanzeige 16 sowie die Ansteuerung des Rückspülfilters 11 über zwei getrennte Leitungsstränge 21 und 22, wobei im Leitungsstrang 21 ein Einfachfilter 325 angeordnet ist, ist erneut identisch wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen, weswegen auch hier auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Im Leitungszweig 324 für das am Rückspülauslass 15 aus dem Rückspülfilter 11 austretende Spülöl sind eine Pumpe 328 sowie ein der Pumpe 328 stromabwärts nachgeschalteter Einfachfilter 377 mit Filterausgang 378 angeordnet. Das mit dem separaten, zusätzlichen Einfachfilter 377 aufgearbeitete Spülöl wird entweder, wie im Ausführungsbeispiel der 7 für die Anlaufphase, in welcher der Rückspülfilter 11 über den Leitungsstrang 21 mit dem dort vorgesehenen Einfachfilter 325 angeströmt wird, angedeutet, mittels einer am Filterausgang 378 angeschlossenen Zuleitung 354 erneut dem Eingang des Rückspülfilters 11 zugeführt, oder es wird, wie mit der strichpunktiert dargestellten Leitung 376 in 8 angedeutet, direkt dem Ölsumpf 2 der Maschine 1 zugeführt. Auch hier könnten durch Vorsehen eines weiteren Schaltventils beide Ausführungsvarianten in einem Ölkreislauf gleichzeitig verwirklicht sein, und es könnten in allen oder einzelnen Leitungen Absperrorgane insbesondere zu Wartungszwecken vorgesehen werden.
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Die unterschiedlichen Filterfeinheiten im Einfachfilter und im Rückspülfilter könnten beispielsweise schon dadurch erreicht werden, dass die Filterfläche im Einfachfilter aus einem Vlies, insbesondere einem Zellulose-, Kunststoff- oder Glasfaservlies besteht, die Filterfläche im Rückspülfilters hingegen aus einem Gewebe wie einem Metall- oder Kunststoffgewebe besteht. Die Filterfläche im Rückspiel Filter könnte auch aus einem gesinterten Metallvließ oder einer Spaltfilterkonstruktion bestehen. Die Filterfläche des Einfachfilters ist vorzugsweise austauschbar. Durch eine erheblich größere Filterfläche des Einfachfilters relativ zu der des Rückspülfilters kann erreicht werden, dass trotz der feineren Filtrierung im Einfachfilter eine lange wartungsfreie Standzeit gewährleistet ist.
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Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die Fließschemata zeigen nur den grundsätzlichen Aufbau und es könnten weitere Leitungszweige oder Versorgungsschleifen vorgesehen sein. Insbesondere auf das Vorhandensein und/oder den Aufbau eines Schmierölkreislaufs kommt es für die Erfindung nicht entscheidend an. Es können auch weitere Schmierölkreise vorgesehen sein, die noch nicht einmal an den Hauptschmierölfilter angeschlossen sind. Erfindungsgemäße Ölkreisläufe könnten auch bei anderen Maschinen Verwendung finden auch wenn Schiffsmotoren, insbesondere Großdieselmotoren, das bevorzugte Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung betreffen. Die Anordnung einer Pumpe im Leitungszweig für das Spülöl und die Aufbereitung des mit der Pumpe auf erhöhten Druck gesetzten Spülöls mit einem Filter kann auch dann Vorteile bieten, wenn das Spülöl nicht dem Automatikfilter bzw. Rückspülfilters sondern anderen Verbrauchern zugeführt wird. Solche und andere Modifikationen sollen in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19619843 C2 [0002]
- EP 0900584 A1 [0025]
- EP 0656223 A1 [0025]
