Luftfilter.
Bei Filtern für gewisse Sonderzwecke zur Luftreinigung, bei welehen einzelne Kammern zur Abscheidung des Staubes angeordnet sind, wurden Versuche gemacht, um die Geschwindigkeit des durchziehenden (angesaugten) Luftstromes in der Richtung gegen das Filterende zu erhöhen, und zwar durch allmähliche Verengerung bezw. Verkleinerung der Querschnitte der von der Luft durchzogenen Kammern bezw. Durch trittsöffnungen ron einer zur andern Kam mer nach dem Filterende hin, so dass sich, da pro Zeiteinheit durch alle Querschnitte dieselbe Luftmenge hindurehgehen muss, die Durchgangsgeschwindigkeit bei kleineren Querschnitten erh¯ht.
Es wind dadurch erreicht, dass. die staubführende Luft mit grosser Geschwindigkeit an die einzelnen Ecken und Kanten der Filterteile st¯¯t und eine starke Wirbelung und d Turbulenzst¯mung hervorgerufen wird, die ihrerseits Anlass zu einer guten Staubalbsonderung gibt. Bei dem starken und immerwÏhrenden Anprall der Luft im In. nern einer Filterkammer fallen viele Staubteilchen. aus. der Luftströmung heraus und besonders bei Wirbelbildungenwerden die zur Luft relativ schwereren Staubpartikelchen infolge der Zentrifugalkraft ebenfalls aus dem Luftstrom geschleudert und damit ausgeschieden.
IHierbei hat sich jedoch gezeigt, da¯ durch eine solche Steigerung der Geschwindigkeit des Duftstromes nach dieser Methode bis zum Ende des Filterprozesses der Nachteil entstehen w rde, da¯ infolge zu hoher Geschwindigkeit in den letzten Filterstufen die feinsten, Staubpartikelchen, die gerade je nach , der Art des zu schützenden Gegenstandes diesem im besonderen Grade gefahrlich werden, sowie dass bei (behufs besserer Staub haftung) benetzien Filtern Tröpfchen der (¯ligen) Fl ssigkeit zu leicht mitgerissen 'und von der starken Luftströmung durch die letzten Filterkammern hindurchgetragen werden, so daB auch durch diese die Filterwirkung beeinträchtigt wird.
Durch die vorliegen, de Erfindung wird dagegen trotz sehr guter Staubabscheidung und Zurückhaltung auch der feinsten Staubpa. rtikelchen jedes etwaige Mitreissen von Staub und Benetzungsflüssigkeit mit Sicher- heit vermieden. Bei dem Filter gemäss vorliegender Erfindung wird die Luft nämlich 'durch eine Anzahl Filterkammern derart hin durchgeführt,'dass die ersten Gesamtquer- schnitte der Luftdurchtrittsöffnungen (Querschnitt des Eintrittes in das Filter un'd Durchtrittsquerschnitte zwischen den ersten Kammern) immer kleiner werden,
also eine Geschwindigkeitssteigerung und damit Erteilung einer grol3en kinetischen Energie auch den kleinsten ! Staubpartikelchen und ausserdem starke Wirbelung erzielt werden, nach dem Filterende hin jedoch die Durchstrittsquerschnitte ständig grosser werden, um eine Verminderung der Geschwindigkeit zu erzielen.
Um aber, den Lufteintritt durch das Filter zum Ansaugrohr überhaupt regeln bezw. be- liebig weit reduzieren zu können, kann mit dem Filter auch, noch ein Drosselventil verbunden werden.
Durch die beiliegende Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines solchen Filters dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 ein Filter links im Schnitt, rechts in Ansicht,
Fig. 2 zum Teil eine Draufsicht, zum Teil Querschnitte in verschiedenen Höhen- lagen (und zwar rechte Hälfte auf das Gesamtfilter, jedoch ohne die Drosselvorrich- tung, linkes Viertel unten a. uf ein Zickzack- blech und linkes Viertel oben auf ein ge lochtes Zwischenbleeh) und
Fig. 3 eine schematische Veranschau lichung der Luftbewegung.
Das Filter besteht bei diesem Ausfüh rungsbeispiel aus mehreren Filterkammern, die um ein zentrales Ansaugerohr herum angeordnet sind. Diese K. ammern werden gebildet aus kreisrunden, im Querschnitt zickzackf¯rmigen und am Ïu¯ern Rande mit einer Isuft. brechkante bl versehenen Blechscheiben b und ebenfalls kreisrunden, in ibe- stimmten Abständen gelochten Blechen c.
Diese Bleche b und c sind um ein mit seitlichen Einströmschlitzen versehenes Ansaugerohr a, das zum Beispiel mit der Saugleitung eines Motors verbunden sein kann, angeordnet. Die ganze, Schicht dieser Bleche ruht mit ihrer untersten Scheibe auf einem Ring c, der mit dem Ansaugerohr a fest verbunden ist. Als oberer Abschluss dient ein am äussern Rande nach unten abgebogenes Abdeckblech d in Verbindung mit einem auf der Ansaugleitunglangebrachten, Stellring f. wodurch gleichzeitig die einzelnen Bleche zusammengehalten werden. Statt eines Stellringes komnte. auch eine Mutter oder eine andere Klemmvorrichtung g vorgesehen sein.
Zwischen je zwei Scheiben 6, die beide zusammen einen in Kammern unterteilten Falterraum f r die in radialer Richtung durch ihn und durch die Einströmschlitze des Rohres a in dieses ziehende Luft bilden, ist je ein Bleeh c angeordnet, das in bestimmten Abständen derartig mit Durchlochungen 3 bis 6 versehen ist, dass die vorerwähnten Kammern zwischen den Blechen b untereinander in Verbindung bleiben und die Luft durch die ganze Kammerkombi nation hindurch und durch die Schlitze im Ansaugerohr in dieses ziehen kann.
Infolge dieser Anordnung entstehen zwischen den Blechen b über und unter den Scheiben c lEammern A bis F von verschiedenen Ausdehnungen, welche als Expansionsraum f r die Luft bezw. als Filterkammern dienen.
Die Anza, hl der Bleche b und c kann sowohl kleiner, als auch gober sein als in der. Zeichnung dargestellt.
Bei diesen Ausführungen der Bleche bezw. der Art ihrer Kombination kommen sodann noch folgende besondere Einzelheiten in Betracht, die erst das eigenartige Zusammenwirken ergeben.
So wird zunächst die Erreichung eines verschiedenen Rauminhaltes der Kammern A bis s durch Vergrösserung oder Verkleine- rung des Dachwinkels I der Zickzackform der Bleche b bewirkt, wobei zu beachten ist. daB die ringförmigen Kammern, die dem Mittelpunkte des Filters näher liegen, an und f r sich-schon einen kleineren mittleren Ra dius haben und daher auch ein kleineres Ge samtvolumen. Die Bleche 6 sind an ihren abgeschrägten äussern Rändern nochmals senkrecht nach unten zu einer Luftbrech- kante bs abgebogen. Durch diese senkrecht nach unten abgebogenen Kanten b1 und die darunterliegende Scheibe 6 wird die Lufteintritts¯ffnung 1 in das Filter gebildet.
Diese senkrecht nach unten abgebogene Kante bildet aber auch gleichzeitig mit der darunterliegenden Scheibe b und dem zwischen beiden liegenden Zwischenblech c die er. ste Filterkammer A, sie dient weiterhin zur r Brechung des in wagrechter Richtung zustromenden Luftstromes, so daB er durch die Lufteintrittsöffnung 1 eine in diese Kammer A führende Richtung erhält, wobei in deren Winkel II zunÏchst bereits der gröbste, zuerst anfallende Staub ausgeschie- den wird, der dann infolge der Erschütterungen, denen ein Filter der vorliegenden Art in den meisten Fällen lausgesetzt ist,
auf die Abschrägunog des darunterbefindlichen Bleches b sogleich selbsttätig abfÏllt.
¯ber jede der Kammern A ist sodann zwischenden sich einander gegenüberstehen- den Teilen bl und c die Luftdurchtritts- öfffnung 2 in die zweite Kammer geschaffen, durch die die Luft in die Kammern B eintritt. Von hier strömt sie dann durch die Luftdurchtrittsöffnungen 3 der Bleche c in die Kammern C, sodann durch 4 in D usw. und schlieBlich in das Ansaugerohr a. Um die beabsichtigte Geschwindigkeit des Luftstromes durch verschiedene Erweiterungen und Drosselungen seines Weges zu verändern, sind nicht nur die Kammern A bis F von ungleicher Grösse, sondern auch die Luft- durchtrittsöffnungen von einer zur andern Kammer in den Zwisehenblechen c, die in Fig. 2 auch von oben ersichtlich sind.
So ist zunächst der Gesamtquerschnitt der Lufteintrittsöffnungen in das Filter 1 grösser als der Gesamtquerschnitt der Luftdurchtritts öffnungen 2 von Kammer A nach Kammer B, dieser ist wieder grösser als der Gesamt- querschnitt der Luftdurchtrittsöffnungen 3 von Kammer B nach Kammer C.
Von den Durchtrittsoffnungen 3 an werden die
Gesamtquerschnitte der Luftdurchtritts- öffnungen 4 bis 6, sowie der Gesamtquer schnitt 7 der zwischen dem Blech 6 und dem nach oben abgebogenen Ende Cj. der Zwischenbleche c (am Ansaugerohr) ent stehenden Luftaustritts¯ffnungen aus der letzien (innersten) Kammer immer grösser, um eben eine Abnahme der Luftgeschwinding keit zu erziellen, damit nicht etwa einzelne . St, autbpartikelchen oder Benetzungsflüssig- keit mit dem Luftstrom aus dem Filter her aus und in das Ansaugerohr hineingelangen kö. nnen.
Unter dieser Aufbiegung c1 des Zwischen- mèches c entsteht in d'er Eainmer F noch ein besonderer Fangwinkel g.
Schliesslich wird mit diesem Filter zweckmässig noch eine Vorrichtung verbun den, um den Imftdurchtritt vom Filter zu dem Ansaugrohr a ülberhaupt regeln oder ga. nz absperren zu können, wie dies bei man chen Maschinen zu bestimmten Betriebszeit punkten erforderlich oder von Vorteil ist.
Eine solche Drosselvorrichtung kann zum
Beispiel so wie dargestellt aus einer Haube h mit Hebel z und einem Rohr k bestehen, mit welehem die erste verbunden ist, und wo bei das Rohr k mit den. gleichen Schlitzen wie das Ansaugerohr a versehen ist und in n das letztere eingesteckt wird, so da¯ dessen
Schlitze je nach der Drehung des Rohres k verengt oder ganz abgesperrt werden können.
Bei diesem Filter handelt es sich also um folgende besondere und vorteilhafte Wir kungen :
ZunÏchst wird die Luft in den Durch tritts¯ffnungen der ZwischenMeche c durch die plötzliche Verengung des Luftweges komprimiert, wÏhrend sie sich in den zwi schen den Filterstufen geschaffenen Ex pansionskammern wieder auszudehnen ver mag, sich dadurch sozusagen wieder erweicht und die. Staubpartikelchen leichter abscheiden läBt. Infolge der Anordnung, dass die ein zelnen Abscheidekammern verschiedenen
Rauminhalt haben, entstehen also zwisehen denselben Druckdifferenzen, die das leichtere Abscheiden der Staubteilchen ermöglichen.
Uim diese abwechselnde Verdichtung und Erweichung der Luft besonders wirkungsvoll zu gestalten, nimmt das Gesamtvolumen der einzelnen Filterkammern zunächst zu, dann aber gegen das Filterende hin wieder ab, so dass also, wie schon erwÏhnt, die Erweichung der Luft in den Expansionskammern anfäng- lich erhöht wird, dann aber anschliessend zum Filterende (also zum Ansaugerohr) hin, wo infolge des nunmehr geringen Staubgehaltes in der Luft eine so starke Erweichung der Luft nicht mehr erforderlich ist, wieder vermindert wird.
Gleichzeitig mit der zu-und wieder abnehmenden Erweiterung der Luft in den Expansionskammern wird durch Verkleinerung und Wiedervergr¯¯erun der Durchtrittsquerschnitte zwischen den Expansionskammern anfänglich die Durch schnittsgeschwindigkeit der Luft in den Durchtrittsoffnungen der Zwischenbleche erhöht und dann wieder verlangsamt, wodurch einerseits auch den feinsten Staub- partikelehen eine möglichst grosse kinetische Energie gegeben werden soll, anderseits aber auch ein Mitrei¯en von Staub oder Íl verhindert wird.
Während durch die Durchtrittsöffnungen der. Zwischenbleche c die Geschwindigkeits- regelung bewirkt wird, werden durch die ungelochten FlÏchen der Zwischenbleche c in Verbindung mit den zickzackförmigen Blechen b besonders gute tote Winkel geschaffen, in denen sich der Staub ablagern und sammeln kann und von der durchströmenden Luft nicht wieder mitgerissen wird.
Zu. der ausserordentlich günstigen Wirkung des Filters führt also hauptsächlich das Zusammenwirken der zu-und abnehmen- den Geschwindigkeit der Luft in den Abscheidekammern mit der zu-und abnehmenden Erweichung der Luft in diesen.
Durch den nächst dem Ansaugerohr a zuIetzt noch geschaffenen Fangwinkel g, in jeder innersten Kammer werden schlie¯lich auch die letzten Partikelchen von Staub oder von Benetzungsflüssigkeit, sofern solche überhaupt noch bis dahin gelangen sollten, noch abgeschieden bezw. zurückgehalten, so dass schlie¯lich nur völlig reine Luft zum Motor, zur Machine oder dergleichen gelangen kann und diese nunmehr auch von den feinsten Staubpartikelohen unberührt bleiben.
Mittelst der erwähnten Drosselvorrichtung ist es endlich möglich, in gewissen FÏllen, wenn notig oder vorteilhaft, den Luftdurchzug durch das Filter überhaupt zu reduzieren oder ganz abzusperren.
Air filter.
In the case of filters for certain special purposes for air purification, in which individual chambers are arranged to separate the dust, attempts have been made to increase the speed of the air flowing through (sucked in) in the direction towards the filter end, namely by gradually narrowing or Reduction of the cross-sections of the air-permeated chambers respectively. Through openings from one chamber to the other after the filter end, so that since the same amount of air has to pass through all cross-sections per unit of time, the passage speed increases with smaller cross-sections.
It is achieved by the fact that the dust-carrying air hits the individual corners and edges of the filter parts at great speed and creates a strong vortex and turbulence flow, which in turn gives rise to good dust separation. With the strong and constant impact of air in the interior. Many dust particles fall inside a filter chamber. out. the air flow and especially when vortices are formed, the dust particles, which are relatively heavier than the air, are also thrown out of the air flow due to the centrifugal force and thus eliminated.
It has been shown, however, that by increasing the speed of the fragrance flow according to this method up to the end of the filtering process, the disadvantage would arise that the finest dust particles, depending on the The type of object to be protected can be particularly dangerous, as well as the fact that when the filters are wetted (for better dust adhesion) droplets of the (oily) liquid are too easily carried away and carried through the last filter chambers by the strong air flow, so that this also affects the filter effect.
With the present invention, however, despite very good dust separation and restraint, even the finest dust is produced. rtikel any possible entrainment of dust and wetting fluid avoided with certainty. In the case of the filter according to the present invention, the air is namely 'passed through a number of filter chambers in such a way' that the first total cross-sections of the air passage openings (cross-section of the entry into the filter and passage cross-sections between the first chambers) become smaller and smaller,
thus an increase in speed and with it a great kinetic energy even for the smallest! Dust particles and also strong turbulence can be achieved, but after the end of the filter the cross-sections become larger and larger in order to achieve a reduction in speed.
But to regulate the air inlet through the filter to the intake pipe at all or. A throttle valve can also be connected to the filter to be able to reduce it to any extent.
The accompanying drawing shows an example of an embodiment of such a filter, namely shows:
Fig. 1 a filter on the left in section, on the right in view,
2 partly a plan view, partly cross-sections at different heights (right half of the overall filter, but without the throttle device, left quarter below on a zigzag plate and left quarter above on a perforated one Intermediate sheet) and
Fig. 3 is a schematic Veranschau distribution of air movement.
In this exemplary embodiment, the filter consists of several filter chambers which are arranged around a central intake pipe. These pots are formed from circular, zigzag-shaped cross-sections and with an isuft on the outer edge. Breaking edge bl provided sheet metal disks b and also circular sheets perforated at certain intervals c.
These plates b and c are arranged around an intake pipe a which is provided with side inflow slots and which, for example, can be connected to the intake line of an engine. The whole, layer of these sheets rests with its lowest disc on a ring c, which is firmly connected to the intake pipe a. A cover plate d, which is bent downwards at the outer edge, in conjunction with an adjusting ring f attached to the suction line, serves as the upper end. whereby the individual sheets are held together at the same time. Instead of a collar. a nut or other clamping device g may also be provided.
Between each two disks 6, which both together form a folder space subdivided into chambers for the air drawing through it in the radial direction and through the inflow slots of the tube a, a sheet metal c is arranged, which at certain intervals has such perforations 3 to 6 is provided that the aforementioned chambers between the metal sheets b remain in communication with one another and the air can pull through the entire chamber combination and through the slots in the intake pipe into this.
As a result of this arrangement, between the metal sheets b, above and below the disks c, chambers A to F of different dimensions, which respectively serve as an expansion space for the air. serve as filter chambers.
The number of sheets b and c can be both smaller and larger than in the. Drawing shown.
In these versions of the sheets respectively. The following particular details come into consideration as to the nature of their combination, which only result in the peculiar cooperation.
Thus, first of all, a different volume of the chambers A to s is achieved by enlarging or reducing the roof angle I of the zigzag shape of the metal sheets b, which must be taken into account. that the annular chambers, which are closer to the center of the filter, already have a smaller mean radius and therefore a smaller total volume. At their beveled outer edges, the metal sheets 6 are bent again vertically downwards to an air break edge bs. The air inlet opening 1 is formed in the filter by these edges b1 bent vertically downwards and the disk 6 underneath.
This vertically downwardly bent edge also forms the same with the underlying disk b and the intermediate sheet c between the two. The first filter chamber A, it also serves to break the air flow flowing in horizontally, so that it receives a direction leading into this chamber A through the air inlet opening 1, with the coarsest, first occurring dust being excreted in its angle II which then as a result of the vibrations to which a filter of this type is exposed in most cases,
on the bevel of the metal sheet b below it automatically drops.
The air passage opening 2 into the second chamber through which the air enters the chambers B is then created above each of the chambers A between the mutually opposite parts b1 and c. From here it then flows through the air passage openings 3 of the metal sheets c into the chambers C, then through 4 in D etc. and finally into the intake pipe a. In order to change the intended speed of the air flow through various expansions and throttling of its path, not only the chambers A to F are of unequal size, but also the air passage openings from one chamber to the other in the intermediate plates c, which are also shown in FIG can be seen from above.
Thus, initially the total cross section of the air inlet openings in the filter 1 is larger than the total cross section of the air flow openings 2 from chamber A to chamber B, this is again larger than the total cross section of the air flow openings 3 from chamber B to chamber C.
From the passage openings 3 are the
Overall cross-sections of the air passage openings 4 to 6, as well as the overall cross-section 7 of the between the sheet metal 6 and the upwardly bent end Cj. The air outlet openings from the last (innermost) chamber created by the intermediate plates c (on the intake pipe) are getting bigger and bigger, just to cause a decrease in the air velocity, not individual ones. St, autbpartikelchen or wetting liquid can get out of the filter and into the suction pipe with the air flow. can.
Under this bend c1 of the intermediate mèches c a special catch angle g arises in d'er Eainmer F.
Finally, a device is also advantageously connected to this filter in order to regulate the passage of vaccine from the filter to the intake pipe at all or to regulate the intake pipe. nz to be able to shut off, as this is necessary or advantageous for some machines at certain operating times.
Such a throttle device can for
Example as shown consist of a hood h with lever z and a tube k, with which the first is connected, and where the tube k with the. the same slots as the suction pipe a is provided and the latter is inserted into n, so dā its
Depending on the rotation of the tube k, the slots can be narrowed or completely closed off.
This filter has the following special and beneficial effects:
First of all, the air in the openings in the intermediate machines is compressed by the sudden narrowing of the airway, while it is able to expand again in the expansion chambers created between the filter stages, thereby softening, so to speak, and the. Dust particles can be separated more easily. As a result of the arrangement that the individual separation chambers are different
Have volume, so arise between the same pressure differences, which enable the easier separation of the dust particles.
In order to make this alternating compression and softening of the air particularly effective, the total volume of the individual filter chambers initially increases, but then decreases again towards the filter end, so that, as already mentioned, the softening of the air in the expansion chambers initially increases is, but then afterwards towards the end of the filter (i.e. towards the intake pipe), where, due to the now low dust content in the air, such a strong softening of the air is no longer necessary, is reduced again.
Simultaneously with the increasing and decreasing expansion of the air in the expansion chambers, the average speed of the air in the passage openings of the intermediate plates is initially increased and then slowed down again by reducing and re-enlarging the passage cross-sections between the expansion chambers - particles should be given the greatest possible kinetic energy, but on the other hand dust or oil should be prevented from being carried along.
While through the openings of the. Intermediate sheets c the speed control is effected, the unperforated surfaces of the intermediate sheets c in connection with the zigzag-shaped sheets b create particularly good blind spots in which the dust can settle and collect and is not carried away by the air flowing through.
To. The extraordinarily favorable effect of the filter is mainly due to the interaction of the increasing and decreasing speed of the air in the separation chambers with the increasing and decreasing softening of the air in these.
Due to the catch angle g created next to the suction pipe a, in each innermost chamber, the last small particles of dust or wetting liquid, if they should get there at all, are still separated or held back, so that ultimately only completely clean air can get to the motor, machine or the like and this now remains unaffected by the finest dust particles.
By means of the throttle device mentioned, it is finally possible in certain cases, if necessary or advantageous, to reduce the air flow through the filter at all or to shut it off completely.