DE1930269A1 - Air filters, especially for internal combustion engines and compressors - Google Patents

Description

Luftfilter, inabesondere für VerbrennungsmotorenAir filters, especially for internal combustion engines

und Kompressorenand compressors

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftfilter, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Kompressoren. Das Filter dient zum filtern der Ansaugluft von Verbrennungsmotoren und Kompressoren, um den betreffenden Masohinen möglichst reine Luft, die frei von verschleissend wirkenden Sand-, Staub- u. dgl. Partikeln ist, zuzuführen.The present invention relates to an air filter, especially for internal combustion engines and compressors. The filter is used to filter the intake air of internal combustion engines and compressors, to the Masohinen in question as possible clean air that is free from abrasive sand, dust and similar particles.

Es sind bisher bereits derartige Filter bekannt gewesen, wie z. B. ölbenetzte Metallgazefilter und aus Zellulose- u.a. Fasern hergestellte Filter. Erstere haben den Nachteil, dass sie in passenden Abständen gereinigt und neu.mit Öl benetzt werden müssen, um ihr Filtervermögen zu erhalten. Letztere weisen den Mangel auf, dass das als Einlage dienende Zellulose- oder sonstige Fasermaterial Wasser absorbiert, dadurch aufquillt und bei Regenwetter zur Verstopfung des Filters führt. Man versuchte diesem Misstand abzuhelfen, indem man das Filtereinlage-Material, z. B. mit Hilfe von Stearin-There have been previously known such filters as z. B. oil-wetted metal gauze filters and filters made of cellulose fibers and others. The former have the disadvantage that cleaned and re-moistened with oil at suitable intervals must be in order to maintain their filtering capacity. The latter have the defect that the cellulose used as an insert or other fiber material absorbs water, thereby swells and in rainy weather leads to clogging of the filter. One tried to remedy this situation by the filter insert material, e.g. B. with the help of stearin

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säure hydrophobierte. Auoh wurden eine Anzahl poröser Massen, wie z. B. Urethanschaumstoff, keramische Massen usw. als Luftfilter verwendet. Allerdings ist keiner dieser Stoffe als solcher wasserabweisend. Wird die Oberfläche des Einlagematerials durch irgendeinen Zusatzstoff wasserabweisend gemacht, so lässt die Wirkung dieses Zusatzstoffes mit andauerndem Einsatz sowie der dann eintretenden Verschmutzung und dadurch notwendigen Reinigung nach bzw. erlischt ganz.acid hydrophobized. A number of porous masses, such as B. urethane foam, ceramic masses, etc. as Air filter used. However, none of these fabrics are water-repellent as such. Becomes the surface of the interlining material Made water-repellent by some additive, so the effect of this additive can last a long time Use as well as the then occurring soiling and the resulting necessary cleaning after or disappears completely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter zu schaffe fen, das über eine gute Luftdurchlässigkeit verfügt - auch in feuchtem Zustand - und das seine günstigen Eigenschaften auch nach mehrmaligem Waschen beibehält, ohne dass ee nach dem Waschen mit irgendeinem Stoff behandelt werden müsste.The invention is based on the object to create a filter that has good air permeability - also in moist condition - and that retains its favorable properties even after repeated washing without the ee after the Washing would have to be treated with any fabric.

Zur Lösung wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Filtereinlage vollständig aus hydrophoben, d. h. wasserabweisendem Material, besteht.As a solution, it is proposed according to the invention that the filter insert completely made of hydrophobic, d. H. water-repellent material.

Da die Filtereinlage gemäss vorliegender Erfindung gäazlich aus hydrophobem Material besteht, nimmt diese Einlage kein Wasser auf und behält somit ihre Luftdurchlässigkeit auch bei Regenwetter bei. Selbst in dem Fall, dass der Filtereinsatz ψ gewaschen werden muss, bleibt dessen hydrophobe Eigenschaft erhalten, da er ja aus einem einzigen Material besteht und keinerlei Hydrophobmacher enthält, die sich in der Waschflüssigkeit u.U. lösen könnten. Das Luftfilter gemäss vorliegender Erfindung bietet nur einen geringen Luftwiderstand ein Umstand, der sich günstig auf den Treibstoff verbrauch auswirkt. Ferner lässt sich daa Filter leicht und mühelos reinigen,Since the filter insert according to the present invention consists entirely of hydrophobic material, this insert does not absorb any water and thus retains its air permeability even in rainy weather. Even in the event that the filter insert ψ has to be washed, its hydrophobic property is retained, since it consists of a single material and does not contain any hydrophobizers that could possibly dissolve in the washing liquid. The air filter according to the present invention offers only a low air resistance, a fact that has a favorable effect on fuel consumption. Furthermore, the filter can be cleaned easily and effortlessly,

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eingehend beschrieben.In the following the invention will be described with reference to the attached Drawings described in detail.

Es zeigen:Show it:

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Fig. 1 ein erfindungsgemässes Luftfilter mit einer Filter- j1 shows an air filter according to the invention with a filter j

einlage, ■insert, ■

Fig. 2 eine Ausführungsform des auf vorliegender Erfindung _; Fig. 2 shows an embodiment of the present invention _;

beruhenden Luftfilters mit zwei Filtereinlagen, Fig. 3 und 4 ein erfindungsgemässes Luftfilter, bei dem hinterbased air filter with two filter inserts, Fig. 3 and 4 an inventive air filter, in which behind

die Filtereinlagen ein Zyklon geschaltet ist und Fig. 5 ein erfindungsgemässes Luftfilter, das sich insbesondere für Zweitaktmotoren eignet.the filter inserts are connected to a cyclone and FIG. 5 shows an air filter according to the invention, which is in particular suitable for two-stroke engines.

Die becherförmige Filtereinlage 1 in Fig. 1 wird mittels der Bolzen 2 fest gegen den Kragenring 3 gepresst. In der Mitte des Kragenringes 3 befindet sich das Halsstück 4, das saugeeitig an die Maβchine, ζ. B. an deren Vergaser, angeschlossen wird. Gegen mechanische Einflüsse und herabsinkenden Staub wird die Filtereinlage durch den Deckel 5 geschützt, zu dessen Befestigung ebenfalls die Bolzen 2 verwendet werden. Die Filtereinlage ist aus hydrophobem, d. h. wasserabweisendem Material hergestellt. Als Material eignet sich Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von über 1 Million, das in pulverförmigem Zustand in eine geeignete Form gebracht und gesintert wird. Auf diese Weise ergibt sich eine äusserst feinporige Filtereinlage mit geringem Luftwiderstand.The cup-shaped filter insert 1 in FIG. 1 is pressed firmly against the collar ring 3 by means of the bolts 2. In the In the middle of the collar ring 3 is the neck piece 4, which is attached to the machine on the suction side, ζ. B. connected to their carburetor will. The filter insert is protected against mechanical influences and falling dust by the cover 5, bolts 2 are also used to fasten it. The filter insert is made of hydrophobic, i.e. H. made of water-repellent material. Polyethylene is also suitable as a material a molecular weight in excess of 1 million, found in powder form State is brought into a suitable shape and sintered. This results in an extremely fine-pored Filter insert with low air resistance.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform vorliegender Erfindung, die mit zwei rohrförmigen Filtereinlagen 6 und 6· versehen ist. Diese Filtereinlage!! 6 und 6¹ werden auf die gleiche Art wie die Einlage 1 in Abbildung 1 hergestellt. Mit Hilfe der Flügelmuttern 9 wird die Filtereinlage 6 zwischen zwei Flansche 7 und 8 gepresst. Die Eliig-relmutter 9 sitzt auf dem Bolzen 10, welcher wiederum an einen im Inneren des Saugrohres befindlichen Flansch 11 befestigt ist. Der Flansch 11 ist mittels der Stange 12 in einer bestiissten Entfernung vom Flansch 8 befestigt. Der Flansch 8 weist in der Mitte eine Öffnung auf, die eine Verbindung zum gegabelten Rohr 13 schafft. Am anderen Zweig der Gabelung 13 befindet sich die auf entsprechende Weise befestigte Filtereinlage 6^f. Der Stutzen 14 des gegabeltenFig. 2 shows a second embodiment of the present invention, which is provided with two tubular filter inserts 6 and 6 ·. This filter insert !! 6 and 6 ¹ are made in the same way as insert 1 in Figure 1. With the aid of the wing nuts 9, the filter insert 6 is pressed between two flanges 7 and 8. The Eliig-screw nut 9 sits on the bolt 10, which in turn is attached to a flange 11 located inside the suction tube. The flange 11 is fastened at a certain distance from the flange 8 by means of the rod 12. The flange 8 has an opening in the middle which creates a connection to the forked tube 13. On the other branch of the fork 13 is the correspondingly attached filter insert 6 ^f . The nozzle 14 of the forked

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Rohres 13 wird saugseitig an die Maschine, z. B. an deren Vergaser angeschlossen. Das Verbindungsrohr kann ferner mit einem Ventil 15 von der Art der Autoreigenventile ausgerüstet werden. Hat sich auf der Oberfläche der Filtereinlage Staub angesammelt, so dass der Luftwiderstand zunimmt, so kann durch dieses Ventil 15 Druckluft auf die Einlage geleitet und diese dadurch von Verstopfungen gereinigt werden.Tube 13 is on the suction side of the machine, for. B. at their Carburettor connected. The connecting pipe can also be equipped with a valve 15 of the auto self-valve type will. Dust has accumulated on the surface of the filter insert accumulated so that the air resistance increases, so can through this valve 15 conducted compressed air to the insert and this thereby cleared of blockages.

In den Pig. 3 und 4 sind ebenfalls zwei FlItereinlagen 16 und 17 gezeigt, die auf die gleiche Art und Weise wie die Ein- | lagen 6 und 6' in Fig. 2 befestigt sind. Auf die Filtereinlagen folgt hier noch der Zyklon 18. Die Luftansaugöffnung der Maschine wird in diesem Falle an das Halsstück 19 des Zyklons angeschlossen. Wird nun durch das Halsstück 19 Luft angesaugt, so wird diese, nachdem sie die Filter 16 und 17 passiert hat, im Zyklon 18 in rotierende Bewegung versetzt. Durch trichterförmige Ausformung der Zuleitungsrohre 20 und 21 wird diese Rotationsbewegung noch beschleunigt. TJm unnötige Wirbelbildung zu vermeiden, empfiehlt es sich - zu diesem Ergebnis ist man auf empirischem Wege gelangt - die enge Öffnung der Trichter mit rohrförmigen Verlängerungsstücken 22 und 23 zu versehen.In the pig. 3 and 4 are also two filter inserts 16 and 17 shown in the same way as the on | layers 6 and 6 'in Fig. 2 are attached. On the filter inserts The cyclone 18 follows here. In this case, the air intake opening of the machine is attached to the neck 19 of the cyclone connected. If air is now sucked in through the neck piece 19, it will, after it has passed the filters 16 and 17, set in rotating motion in cyclone 18. Through funnel-shaped Forming the supply pipes 20 and 21, this rotational movement is accelerated. TJm unnecessary vortex formation To avoid it, it is advisable - this result has been reached empirically - the narrow opening of the funnel to be provided with tubular extension pieces 22 and 23.

Im Zusammenhang mit Pkw-Testfehrten wurde beobachtet, dass die ψ in den Fig. 3 und 4 dargestellte Filterkonstruktion eine Spitzengeschwindigkeit von 180 km/h zulless, das in Fig. 2 gezeigte Filter unter gleichen Verhältnissen aber nur eine Spitzengeschwindigkeit von 165 km/h. Der Umstand, dass der mit Zyklon ausgerästete Filtereinsatz eine höhere Spitzengeschwindigkeit hergab, dürfte darauf zurückzuführen sein, dass der Zyklon die Luft in eine schnelle Rotationsbewegung versetzt, die auch beim Passieren des Vergasers noch anhält. Dank dieser Rotationsbewegung kommt es zu einem intensiven Vermiachen zwischen Luft und Treibstoff. Eine vollständigere Verbrennung und damit eine erhöhte Leistung sind die Folge,In connection with car Testfehrten was observed that the ψ in Figs. Filter construction shown 3 and 4, a top speed of 180 km / h zulless, the filter shown in Fig. 2 under the same conditions but only a top speed of 165 km / h. The fact that the filter insert equipped with a cyclone produced a higher top speed can be attributed to the fact that the cyclone sets the air in a rapid rotation movement that continues even when it passes the carburetor. Thanks to this rotational movement, there is an intensive intermingling between air and fuel. A more complete combustion and thus an increased performance are the result,

Beim Zweitaktmotor entsteht während des Arbeitstaktes im Kur-In the case of a two-stroke engine, during the working cycle in the course

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_ ρ —_ ρ -

belgehäuse ein Überdruck. Zu Beginn dieses Arbeitstaktes sind die Ansaugöffnungen des Kurbelgehäuses im allgemeinen nicht hermetisch verschlossen. Bs kommt deshalb über den Vergaser .zu einem sog. Rückschlag, bei dem ein Teil des in das Kurbelgehäuse gesaugten Treibstoff-Öl-Luftgemisches über den Vergaser und das Luftfilter nach ausaen gepresst wird. Bei dieser Gelegenheit füllt sich das Filter leicht mit Treibstoff-Öl-Luftgemisoh. Um zu verhindern, dass dieser Treibstoff-Öl-Luftgemischstrahl- auf das ganze Filter trifft, wurde die in Pig. 5 gezeigte Filterkonstruktion entwickelt. Die Filtereinlage setzt sich hier aus zwei Komponenten zusammen: dem rohrförmigen Teil 24 und dem runden, plattenförmigen Teil 25. Ferner umfasst das Filter den mit dem Halsstück 2? versehenen Kragenring 26, der saugseitig an die Maschine, gewöhnlich an deren Vergaser angeschlossen wird, sowie einen zweiten Kragenring 28, dessen Zentrum die Form eines langen Trichters hat. Die kleinere öffnung dieses Trichters entspricht in ihrer Weite ungefähr dem Halsstück 26, Die Länge dieses Trichters stimmt ungefähr mit der Länge der rohrförmigen Filtereinlage 24 überein. Die Bauteile 24, 25 und 28 werden durch die Bolzen 29 mit dem Kragenring 26 verbunden· Das Kragenstüok kann eine Verlängerung in Form des zylinderartigen Mantelstücks 30 haben, um die Filtereinlage 24 vor mechanischen Einwirkungen und herabsinkenden Staub zu schützen.bel housing an overpressure. At the beginning of this work cycle are the intake openings of the crankcase are generally not hermetically sealed. Bs therefore comes from the carburetor .to a so-called. Kickback, in which part of the in the crankcase sucked fuel-oil-air mixture over the carburetor and the air filter is pressed outwards. On this occasion the filter fills easily with fuel-oil-air mixture. In order to prevent this fuel-oil-air mixture jet from hitting the entire filter, the one in Pig. 5 The filter construction shown was developed. The filter insert is made up of two components: the tubular part 24 and the round, plate-shaped part 25. Also includes the filter with the neck piece 2? provided collar ring 26, the suction side of the machine, usually connected to the carburetor, and a second collar ring 28, the Center has the shape of a long funnel. The width of the smaller opening of this funnel corresponds roughly to that Neck piece 26, The length of this funnel is roughly the same the length of the tubular filter insert 24 corresponds. The components 24, 25 and 28 are held by the bolts 29 with the collar ring 26 connected · The collar piece can be extended in Shape of the cylinder-like jacket piece 30 have to protect the filter insert 24 from mechanical effects and sinking Protect dust.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion trifft der durch den Rüoksohlag entstehende Treibstoff-Öl-Luftgemischstrahl dank dem Trichterteil des Kragenringes in der Hauptsache auf die plattenförmige Filtereinlage 25. Der rohrförmige Filtereinsatz 24 weist eine genügend grosse Filterfläche auf, um auch bei einem vollständigen Ausfall der Platte 25 durch eingedrungenes Öl ein befriedigendes Funktionieren des Filters zu gewährleisten. Die Platte 25 kann leicht durch eine neue ersetzt oder mit einem geeigneten Lösungsmittel gereinigt werden.In the construction shown in Fig. 5, the hits by the Rüoksohlag resulting fuel-oil-air mixture jet thanks the funnel part of the collar ring mainly on the plate-shaped filter insert 25. The tubular filter insert 24 has a sufficiently large filter area to also be used for a complete failure of the plate 25 by penetrating oil to ensure a satisfactory functioning of the filter. The plate 25 can easily be replaced with a new one or be cleaned with a suitable solvent.

Die in den Abbildungen dargestellten Konstruktionen sowie dieThe constructions shown in the figures as well as the

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dazu gegebenen Erläuterungen sollen lediglich zur Veranschaulichung der Idee vorliegender Erfindung dienen. Selbstverständlich können die einzelnen Ausführungsformen sowie der Einsatzzweok vorliegender Erfindung im Rahmen der Patentansprüche frei variieren.Explanations given in this regard are only intended to illustrate the idea of the present invention. Of course The individual embodiments and the purpose of use of the present invention can be within the scope of the claims vary freely.

Ansprüche: Claims :

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Claims (6)

- 7 Ansprüche- 7 claims 1. /Luftfilter, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinlage (1; 6, 6'; 16, 17; 24, 25) vollständig aus hydrophobem, d. h. wasserabweisendem Material besteht,1. / Air filters, especially for combustion engines and compressors, characterized in that the filter insert (1; 6, 6 '; 16, 17; 24, 25) is made entirely of hydrophobic, d. H. made of water-repellent material, 2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als hydrophobes Material lineares Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von über 1 Million verwendet wird, und dass die Filtereinlage durch Sintern aus diesem Material hergestellt ist.2. Air filter according to claim 1, characterized in that linear polyethylene with a molecular weight of over 1 million is used as the hydrophobic material, and that the filter insert is made from this material by sintering. 3. Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinlage (6, 6'; 16, 17) rohrförmig ausgebildet ist und diese Einlage axial zwischen zwei dicht abschliessende Flansche (7, 8) gepresst ist, wobei von dem einen Flansch (8) ein Kanal (13) zur Luftansaugvorrichtung des Motors oder Kompressors führt.3. Air filter according to claim 1 or 2, characterized in that the filter insert (6, 6 '; 16, 17) is tubular is and this insert is pressed axially between two tightly closing flanges (7, 8), of which a flange (8) a duct (13) leads to the air intake device of the engine or compressor. 4. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass sich im Luftkanal (13) zwischen Filter und luftverbrauchender Maschine ein verschliessbares Ventil (15) befindet, über das Druckluft zur Reinigung des Filters einpressbar ist.4. Air filter according to one of claims 1 to 3 »characterized in that that there is a closable valve in the air duct (13) between the filter and the air-consuming machine (15), via which compressed air can be injected to clean the filter. 5. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Filtereinlage (16, 17) und luftverbrauchende Kraftmaschine zwecks besserer Vermischung der gereinigten Luft mit dem Treibstoff ein Zyklon (18) geschaltet ist.5. Air filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that that between the filter insert (16, 17) and the air-consuming engine for better mixing the cleaned air with the fuel is connected to a cyclone (18). 6. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1, 2₅ 4 und 5j insbe- ' sondere für Zweitakt-Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinlage aus mindestens zwei Teilen6. Air filter according to one of claims 1, 2 ₅ 4 and 5j in particular for two-stroke internal combustion engines, characterized in that the filter insert consists of at least two parts 9 0 9 8 5 1/13 8 19 0 9 8 5 1/13 8 1 (24, 25) besteht und der durch den während des Arbeitetaktes des Motors auftretenden sog. Rückschlag bedingte Treibstoff-Öl-Luftgemischstrahl, der über den Vergaser auszutreten trachtet, durch eine passend eingebaute Zwischenwand (28) hauptsächlich nur auf das eine Teil (25) der Filtereinlage geleitet wird, so dass nur dieser betreffende Teil eventuell mit öl durchtränkt wird.(24, 25) and that by the during the work cycle of the engine occurring so-called kickback caused fuel-oil-air mixture jet, which exit via the carburetor seeks, through a suitable built-in partition (28) mainly only on one part (25) of the Filter insert is passed so that only this part in question is possibly soaked with oil. Der PatentanwaltThe patent attorney 909851 /1381909851/1381 Le e rs e i tRead on