DE102005020021B4 - Kraftfahrzeugluftfilter und dessen Anschluss an eine fahrzeugseitig vorhandene Druckquelle in einem Nutzfahrzeug - Google Patents

Abstract

Kraftfahrzeugluftfilter mit einem Ringfilterelement aus bahnenförmigem Filtermaterial, gekennzeichnet durch eine in dieses Filter fahrzeugseitig integrierte und/oder mit diesem zusammenwirkende und an eine fahrzeugseitig bereits zu anderen Zwecken vorhandene Druckluftquelle angeschlossene Druckluft-Rückspüleinrichtung, mit der Druckluft zur Reinigung des Filtermaterials von dessen Rein- zu dessen Rohseite hin geleitet werden kann.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugluftfilter in Nutzfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Anschluss des Kraftfahrzeugluftfilters gemäß Anspruch 10.
• Aus der US 2,795,291 ist ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugfilter mit einer rotierend antreibbaren ringförmigen Filterwand bekannt, die mit einem Wandbereich eine rohraumseitig der Filterwand angeordnete Unterdruckkammer abschließt, welche mit der Saugseite einer mit den Auspuffgasen des Motors betriebenen Strahlpumpe verbunden ist oder sich mit der Einlassseite des Motors verbinden lässt.
• In der US 4482365 A wird eine Filteranordnung für einen mittels Turboladers aufgeladenen Motor beschrieben. Ein dem Lader bzw. Kompressor des Turboladers nachgeschaltetes Ladeluftfilter mit rotierend antreibbarer ringförmiger Filterwand kann dabei auf seiner Rohseite bereichsweise in den Wirkungsbereich einer Niederdruckquelle gebracht werden, so dass der relativ hohe Ladedruck auf der Reinseite des Ladeluftfilters eine Rückströmung innerhalb des der Niederdruckquelle ausgesetzten Filterwandbereichs bewirkt und rohseitig anhaftender Schmutz abgeblasen wird. Als Niederdruckquelle kann bspw. die Atmosphäre genutzt werden, so dass die Druckdifferenz zwischen Ladedruck und Atmosphärendruck zur Filterreinigung genutzt werden kann.
• Die DE 39 01 663 A1 zeigt ein Industriefilter, bei dem horizontal angeordnete Filterflächen von einem zu reinigenden Fluidstrom in Aufwärtsrichtung durchsetzt werden. Auf der Reinseite der Filterflächen sind Reinigungsdüseneinrichtungen angeordnet, die von einem Kompressor oder dergleichen gespeist werden. Damit wird eine Gegenstromabreinigung der Filterflächen ermöglicht, bei der rohseitig am Filtermaterial anhaftender Schmutz schwerkraftbedingt nach abwärts abgesetzt wird und in einem Schmutzsammelraum aufgefangen werden kann.
• Bei einem extrem hohen Schmutzanfall aus der Atmosphäre können insbesondere Ansaugluft-Kraftfahrzeugfilter von Nutzfahrzeugen in sehr kurzer Betriebszeit funktionsuntüchtig verschmutzt sein. Derartige, schmutzbeladene Atmosphären können bei einem Fahrzeugbetrieb auf Baustellen, in Wüsten oder in der Landwirtschaft vorliegen. In extremen Einsatzbedingungen können selbst große Kraftfahrzeugluftfilter bereits nach Betriebszeiten von nur einem Tag oder einer Woche durch zu hohen Schmutzanfall verstopfen. In solchen Fällen bauen die Fahrzeugbetreiber derart schnell verschmutzte Filter häufig aus, um eine Reinigung durch Rückspülen unter Einsatz einer Druckluftpistole vorzunehmen. Dabei werden die Druckluftpistolen an stationäre Druckluftspeicher angeschlossen.
• Dieses Vorgehen zum Abreinigen schnell verschmutzter Luftfilter ist nicht nur äußerst umständlich, da zunächst die Filter ausgebaut werden müssen und auch nur an einem Ort mit einer stationären Druckluftquelle gereinigt werden können, sondern darüber hinaus besteht auch die Gefahr einer Beschädigung des Filtermaterials und/oder der Dichtungen des Filters.
• In der Industrietechnik ist es bei stationären Großfilteranlagen allgemein bekannt, solche Filter, wenn sie einem hohen Schmutzanfall ausgesetzt sind, durch eine Druckluft-Rückspülung zu regenerieren, das heißt den an dem Filtermaterial angesetzten Schmutz abzublasen und zwar in einen rohseitig des Filters vorgesehenen Schmutzsammelraum. Schmutzsammelräume dieser Art sind derart ausgebildet, dass sich der durch die Rückspülung von dem Filtermaterial abgetrennte Schmutz insbesondere schwerkraftbedingt nach unten absetzen kann. Der sich unten in dem Schmutzsammelraum ansetzende Schmutz kann durch einfaches Öffnen des Schmutzraumes oder durch ein Abtrennen eines abtrennbaren Teiles entsorgt werden. Bei der Verwendung eines abtrennbaren Teiles erfolgt das Abtrennen lediglich zum Entsorgen des Schmutzes. Das von Schmutz befreite abgetrennte Teil wird sodann wieder zur Aufnahme neuen Schmutzes an den Schmutzsammelraum dicht angesetzt.
• Ein Beispiel eines solchen Industriefilters ist in DE 42 16 569 B4 beschrieben.
• Die Erfindung beschäftigt sich bei gattungsgemäßen Kraftfahrzeugluftfiltern mit dem Problem, deren Standzeiten in Fällen einer durch eine Atmosphäre gegebenen hohen Schmutzbelastung ohne einen Ausbau der Filter zu erhöhen.
• Gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugluftfilter durch eine Ausführung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Anschluss gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10.
• Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein einem besonders hohen Schmutzanfall ausgesetztes Kraftfahrzeugluftfilter in einer im Prinzip gleichen Weise abzureinigen, dass heißt zu regenerieren, wie dies mit Filtern in stationären, industriellen Großfilteranlagen allgemein üblich ist. Dabei soll insbesondere auf Konstruktionsprinzipien zurückgegriffen werden, wie sie beispielsweise bei einer Großfilterabreinigungsvorrichtung aus der vorstehend bereits zitierten DE 42 16 569 B4 bekannt sind. Eingesetzt zur Druckluftrückspülung eines Ringfilterelementes ist dort ein sogenannter Rotations-Luftdüsenflügel. Ein solcher Flügel besitzt längs der Innenfläche des Ringfilters verlaufende Düsenrohre, die zur Abreinigung des Ringfilterelementes durch Druckluftstöße innerhalb des Filterelementes rotieren, wobei sie durch die Druckluftbeaufschlagung in bekannter Weise um die Mittelachse des Ringfilterelementes rotieren.
• Eine weitere aus dem Industriefilterbereich bekannte, zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignete Rückspüleinrichtung ist in EP 1 358 922 B1 beschrieben.
• Die entscheidende Besonderheit bei der Erfindung besteht darin, dass als Druckluftquelle eine an sich beliebige, bereits zu anderen Zwecken in einem Nutzfahrzeug vorhandene Druckluftquelle für die Druckluftrückspülung des Filters angezapft wird. Solche Druckluftquellen können beispielsweise der Druckluftbremsluftspeicher oder ein beliebiger anderer Druckluftspeicher innerhalb des Fahrzeuges sein. Möglich ist es auch, durch einen Kompressor erzeugte Druckluft direkt zur Rückspül-Druckluftreinigung des Filters zu verwenden.
• Grundsätzlich sollte eine Druckluft-Rückspülreinigung möglichst bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor erfolgen. Möglich ist allerdings auch bei Motorbetrieb eine Druckluftabreinigung bei Einsatz einer Rückspüleinrichtung, bei der wie bei der Einrichtung nach DE 42 16 569 B4 stets nur ein geringer Umfangsbereich eines Ringfilterelementes durch Druckluftstöße abgereinigt wird.
• Ein erfindungsgemäßes Druckluft-Rückspülen erfolgt zweckmäßigerweise unter Einsatz von Ventilen, mit denen beim Rückspülbetrieb diejenigen Zu- und gegebenenfalls Abgänge des Filters verschlossen werden können, die während des normalen Filterbetriebes geöffnet sein müssen. Dies gilt insbesondere für den reinseitigen Abgang des Filters. Bei der Rohseite des Filters ist dagegen ein Verschluss des Filterzuganges nicht unbedingt erforderlich. Rohseitig muss die Rückblasluft einerseits abführbar sein und andererseits muss dafür Sorge getragen werden, dass der abgeblasene Schmutz sich möglichst vollständig in dem Schmutzsammelraum für ein insbesondere diskontinuierliches Entsorgen ansammeln kann. Die vorgenannten Ventile werden an ein Steuersystem angeschlossen, das insbesondere motorbetriebsabhängig für deren funktionsgerechte Steuerung sorgt.
• Bei einem Anschluss der Druckluft-Rückspüleinrichtung an eine druckluftbetriebene Bremsanlage eines Nutzfahrzeuges, insbesondere an den Bremsluftdruckspeicher, kann ein Rückspülen des Filters beispielsweise jeweils mit bzw. nach einem Entlüften der Bremsanlage erfolgen, das jeweils bei einem Aktivieren der Standbremse eines Nutzfahrzeuges erforderlich ist. Durch eine geeignete Steuereinrichtung kann damit eine Druckluft-Rückspülung jeweils beispielsweise bei einem Aktivieren der Standbremse eines Nutzfahrzeuges automatisch erfolgen. Dies ist allerdings nur eines von vielen möglichen Beispielen bei einer Verbindung der erfindungsgemäßen Druckluft-Rückspüleinrichtung mit einer fahrzeugseitigen, bereits zu anderen Zwecken vorhandenen Druckluftquelle.
• Während es sich bei den vorstehend beschriebenen, für die Durchführung der Erfindung geeigneten Filtern jeweils um radial durchströmbare Ringfilter handelt, können selbstverständlich nicht erfindungsgemäße beliebig andersartig gestaltete Filterkörper eingesetzt werden. Dies können insbesondere Plattenfilter sein oder axial durchströmbare Wickelfilter in beispielsweise zylindrischer Form.

Claims (10)

1. Kraftfahrzeugluftfilter mit einem Ringfilterelement aus bahnenförmigem Filtermaterial, gekennzeichnet durch eine in dieses Filter fahrzeugseitig integrierte und/oder mit diesem zusammenwirkende und an eine fahrzeugseitig bereits zu anderen Zwecken vorhandene Druckluftquelle angeschlossene Druckluft-Rückspüleinrichtung, mit der Druckluft zur Reinigung des Filtermaterials von dessen Rein- zu dessen Rohseite hin geleitet werden kann.
2. Kraftfahrzeugfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zum Absperren des im normalen Filterbetrieb aus dem Reinraum führenden Luftkanals ein Ventil vorgesehen ist, um mit diesem Ventil den betreffenden Luftabführkanal während eines Druckluft-Rückspülvorganges des Filters geschlossen halten zu können.
3. Kraftfahrzeugfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch in dem Zuströmkanal für während des normalen Filterbetriebes dem Filter zuzuführende Rohluft ein Absperrventil vorgesehen ist.
4. Kraftfahrzeugluftfilter mit einem radial durchströmbaren Ringfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft-Rückspüleinrichtung eine innerhalb des Ringfilterelementes rotierbare Rotationsluftdüseneinrichtung mit in Umfangsrichtung entlang der Filterfläche umlaufenden Düsenrohren umfasst, wobei diese Düsenrohre sich jeweils über die gesamte axiale Länge der reinseitigen Filterfläche erstrecken.
5. Kraftfahrzeugluftfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass rohseitig des Filters ein Schmutzsammelraum für insbesondere durch eine Rückspülung abfallenden Schutz vorgesehen ist.
6. Kraftfahrzeugluftfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzsammelraum entleerbar ausgebildet ist.
7. Kraftfahrzeugluftfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entsorgen von in dem Schmutzsammelraum angefallenem Schmutz ein den Schmutz enthaltener Teil abnehmbar ausgebildet ist.
8. Kraftfahrzeugluftfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der abnehmbare Teil in der Form einer Schublade gestaltet ist.
9. Kraftfahrzeugluftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugluftfilter ein radial durchströmbares Ringfilterelement aus gefaltetem, bahnenförmigem Filtermaterial aufweist.
10. Anschluss eines Kraftfahrzeugluftfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 an eine fahrzeugseitig vorhandene Druckquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugseitige Druckluftquelle das Bremsluftsystem eines Nutzfahrzeuges umfasst.