DE2756751A1 - Luftfilter fuer die reinigung der ansaugluft von brennkraftmaschinen, kompressoren und sonstigen luftansaugenden maschinen - Google Patents

Luftfilter fuer die reinigung der ansaugluft von brennkraftmaschinen, kompressoren und sonstigen luftansaugenden maschinen

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Description

l6. Dezember 1977
Anmelder: Filterwerk Mann & Hummel GmbH, Hindenburgstr. 37 - 45, 7140 Ludwigsburg
Akte 1758
Luftfilter für die Reinigung der Ansaugluft von Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstigen luftansaugenden Maschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftfilter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Solche Luftfilter, die z. B. in dem DT-GM 69 30 431 beschrieben werden, finden insbesondere an Maschinen Verwendung, die unter erhöhtem Staubanfall arbeiten müssen, wie an landwirtschaftlich eingesetzten Schleppern, Dreschmaschinen, Baumaschinen und im Baustellenbetrieb fahrenden Lastwagen. Der vorgeschaltete Zyklon soll einen möglichst großen Anteil des in der angesaugten Luft vorhandenen Staubs ausscheiden und in dem Staubbehälter deponieren, um dadurch den nachgeschalteten, für die Peinreinigung vorgesehenen Filtereinsatz zu entlasten.
Es ist beispielsweise aus der DT-AS 20 46 642 bekannt, daß das sichere Ablagern des Staubs in Staubsammeltöpfen von Zentrifugal-
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abscheidern mit ringförmigem Austragsschlitz Probleme bereitet. Denn bei stark pulsierender Gasströmung besteht die Gefahr, daß bereits im Staubsammeltopf abgeschiedener Staub aufgewirbelt und durch den Austragsschlitz in die Schleuderkammer zurückgesaugt wird. Zur Beseitigung dieses Übels ist bei dem bekannten Zentrifugalabscheider vorgesehen, daß an der Stirnwand der Schleuderkammer auf der Seite des Staubsammeltopfes mehrere radial gerichtete Bremsflügel bestimmter Abmessungen vorgesehen sind.
Erfahrungen mit dem Luftfilter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs haben ergeben, daß auch bei derart aufgebauten Geräten bereits abgeschiedener Staub aus dem Staubsammeltopf zurückgesaugt werden kann. Auch hier scheinen besonders pulsierende Strömungen das Aufwirbeln und Rücksaugen des Staubs aus dem Staubsammeltopf zu begünstigen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mit einfachen Mitteln das Staubrücksaugen aus dem Staubsammeltopf bei Luftfiltern der eingangs aufgezeigten Art wirksam zu verhindern.
Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß der Staubaustragsöffnung eine sich von der Stirnwand in den Staubsammeltopf erstreckende, die passierenden Staubteilchen axial auf den Staubtopfboden zu und radial nach innen ablenkende Leitwand in Schleuderrichtung nachgeordnet ist.
Die Leitwand verhindert das Rücksaugen von Staub aus dem Staubsammeltopf wirksam. Eine alleinige Ablenkung auf den Staubtopfboden zu hat zwar ein Wegdrängen des Staubs von der Staubaustragsöffnung in dieser Richtung zur Folge. Eine solche Hürde würde vom Staub jedoch leicht übersprungen und dementsprechend nur wenig wirksam sein. Erst durch das zusätzliche Ablenken radial nach innen wird der erstrebte Erfolg erzielt. Auch bei Luftfiltern mit horizontaler Achse läßt sich die Leitwand ohne
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weiteres verwenden. Dann muß nur in bekannter Weise die Staubaustragsöffnung oben angeordnet sein.
Vorzugsweise erstreckt sich die Leitwand axial in den Staubsammeltopf hinein und ist radial nach innen gekrümmt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine billige Fertigung, weil nunmehr die die Schleuderkammer von dem Staubsammeltopf trennende Stirnwand zusammen mit der Leitwand auf einfache Weise einstückig aus Kunststoff hergestellt werden kann.
Überraschenderweise ist die Leitwand schon mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen sehr wirksam. Die größte radiale lichte Weite der Staubaustragsöffnung kann sich zur radialen Leitwandtiefe und zur axialen Leitwandlänge sowie zum maximalen Abstand der Leitwand in Umfangsrichtung von der Hinterkante der Staubaustragsöffnung verhalten wie 1 : 0,5 : 0,5 ·' 0 bis 1:5:5:7· Vorzugsweise beträgt das Verhältnis 1:1:1:
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Luftfilter, teils im Achsschnitt, teils
in Ansicht,
Figur 2 die Stirnwand des Luftfilters der Figur 1 im Bereich der Staubaustragsöffnung in Ansicht von unten in vergrößerter Darstellung,
Figur 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Figur 2, Figur 1I eine abgewandelte Ausführungsform und
Figur 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Figur 4.
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Das Luftfilter 1 hat ein topfförmiges Filtergehäuse 2 mit im wesentlichen zylindrischem Filtergehäusemantel 3 und Gehäuseboden *l . In den Filtergehäusemantel 3 mündet der Rohluftstutzen 5 nahe dem Gehäuseboden 4 ein, aus dem mittig der Reinluftstutzen 6 ausmündet.
Ein Filtereinsatz 10 hat ein ringförmiges, zur Feinfilterung geeignetes Filtermittel 11, das an seiner oberen Stirnseite durch eine Endscheibe 12 und an seiner unteren Stirnseite durch eine Endscheibe 13 abgedeckt ist.
Ein an dem Reinluftstutzen 6 festgelegter Spannbügel 15 trägt eine Spannschraube 16, die die untere Endscheibe 13 des Filtereinsatzes 10 mittig durchsetzt. Eine aufgeschraubte Gewindemutter 17 spannt den Filtereinsatz 10 über einen Dichtring 19 axial gegen den Gehäuseboden 4.
Ein Leitapparat 20 eines die angesaugte Luft zur Erzielung einer Schleuderwirkung in Drall versetzenden Zyklons hat im Bereich des Rohluftstutzens 5 eine Zylinderwand 21, die sich vom Gehäuseboden 4 konzentrisch in das Filtergehäuse 2 hinein erstreckt und an ihrem freien Ende mit mehreren gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten Leitflügeln 22 versehen ist. An den Leitapparat 20 schließt sich die ringförmige Schleuderkammer 23 an, die am Innenumfang vom Filtereinsatz 10 und am Außenumfang durch den konzentrisch dazu angeordneten Filtergehäusemantel 3 begrenzt ist.
Die dem Leitapparat 20 gegenüberliegende Stirnwand 30 der Schleuderkammer 23 bildet den Deckel eines Staubsammeltopfes 31 mit Staubtopfmantel 32 und Staubtopfboden 33. Die Stirnwand 30 übergreift den freien Rand des Staubtopfmantels 32 mit einem Kragen 3^, der an einem Absatz 9 des Filtergehäusemantels 3 stirnseitig abgestützt und am Umfang zentriert ist. Die Befestigung des Staubsammeltopfes 31 am Filtergehäuse 2 erfolgt über nicht dargestellte übliche Hakenverschlüsse.
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Bei dem in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Stirnwand 30 nahe dem Filtergehäusemantel 3 eine Staubaustragsöffnung 40 auf, die sich in Umfangsrichtung von einer Vorderkante 41 bis zu einer in Schleuderrichtung des Zyklons nachgeordneten Hinterkante 42 erstreckt. Der Staubaustragsöffnung 40 ist in Schleuderrichtung des Zyklons eine Leitwand 43 nachgeordnet, die sich axial in den Staubsammeltopf 31 hinein erstreckt und entsprechend Figur 2 radial nach innen gekrümmt ist. Die Leitwand 43 hat bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel solche Abmessungen, daß sich die radiale lichte Weite a der Staubaustragsöffnung 40 zur radialen Leitwandtiefe b und zur axialen Leitwandlänge c sowie zum maximalen Abstand d der Leitwand in Umfangsrichtung von der Hinterkante 42 der Staubaustragsöffnung 40 verhält wie 1:1:1:1.
Das Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 unterscheidet sich gegenüber demjenigen der Figuren 2 und 3 durch die Ausbildung der Staubaustragsöffnung 50, die mit abgebogenen Zungen 55 und 56 versehen ist und eine Vorderkante 51 sowie eine Hinterkante 52 hat. Die Leitwand 53, die eine ähnliche Form wie die Leitwand 43 hat, erstreckt sich axial in den Staubsammeltopf 31 hinein und ist entsprechend Figur 4 radial nach innen gekrümmt. Das Verhältnis der größten radialen Tiefe a der Staubaustragsöffnung 50 zur radialen Leitwandtiefe b und zur axialen Leitwandlänge c sowie zum maximalen Abstand d der Leitwand 53 von der Hinterkante 52 der Staubaustragsöffnung 50 beträgt auch hier 1:1:1:1.
Die angesaugte Luft tritt durch den Rohluftstutzen 5 in das Filtergehäuse 2 ein und wird durch die Leitflügel 22 des Leitapparats 20 in eine Rotationsbewegung versetzt. Die groben Staubteilchen werden in der Schleuderkammer 23 durch Zentrifugalkräfte nach außen an den Filtergehäusemantel 3 gedrängt und gelangen durch die Staubaustragsöffnung 40 bzw. 50 in
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den Staubsammeltopf 31· Dort werden die Staubteilchen durch die Leitwand 43 bzw. 53 axial auf den Staubtopfboden 33 zu und radial nach innen abgelenkt. Die durch den Zyklon vorgereinigte Luft passiert das Filtermittel 11 des Filtereinsatzes 10 zur Feinreinigung radial von außen nach innen und verläßt den Luftfilter 1 durch den Reinluftstutzen 6.
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Claims (3)

  1. l6. Dezember 1977
    Akte 1758
    Ansprüche
    ΐΛLuftfilter für die Reinigung der Ansaugluft von Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstigen luftansaugenden Maschinen mit einem axial eingespannten, ein ringförmiges, radial von außen nach innen durchströmtes Filtermittel aufweisenden Filtereinsatz, um den herum der konzentrische Filtergehäusemantel die ringförmige Schleuderkammer eines vorgeschalteten Zyklons am Außenumfang begrenzt, mit einer sich nur auf einen Teil des Umfangs von einer Vorderkante bis zu einer in Schleuderrichtung nachgeordneten Hinterkante erstreckenden, nahe dem Filtergehäusemantel an einer Stirnwand der Schleuderkammer angeordneten Staubaustragsöffnung, die in einen koaxial an das Filtergehäuse anschließenden Staubsammeltopf mit nahezu dem gleichen Durchmesser des im wesentlichen zylindrischen Staubtopfmantels einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubaustragsöffnung (40; 50) eine sich von der Stirnwand (30) in den Staubsammeltopf (3D erstreckende, die passierenden Staubteilchen axial auf den Staubtopfboden (33) zu und radial nach innen ablenkende Leitwand ,(43; 53) in Schleuderrichtung nachgeordnet ist.
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    Akte 1758
  2. 2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitwand (43; 53) axial in den Staubsamraeltopf (31) hinein erstreckt und radial nach innen gekrümmt ist.
  3. 3. Luftfilter nach Anspruch 2S dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis a : b : c : d der größten radialen Tiefe (a) der Staubaustragsöffnung (40; 50) zur radialen Leitwandtiefe (b) und zur axialen Leitwandlänge (c) sowie zum maximalen Abstand (d) der Leitwand (43; 53) in Umfangsrichtung von der Hinterkante (42; 52) der Staubaustragsöf fnung (40; 50) 1 : 0,5 : 0,5 : 0 bis 1:5:5:7, vorzugsweise 1:1:1:1 beträgt.
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