DE3734338A1 - Luftansauggruppe fuer nutzfahrzeuge - Google Patents

Luftansauggruppe fuer nutzfahrzeuge

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftansauggruppe, insbesondere für Nutzfahrzeuge.
Bekanntlich umfassen die Luftansauggruppen im allgemeinen ein Filter und eine schalldämpfende Kammer, die in Reihe mit dem Filter angeordnet ist, um die vom Motor verursachten und durch die Luftansaugleitung weitergeleiteten Geräusche zu reduzieren. Im allgemeinen sind das Filter und die schalldämpfende Kammer getrennt ausgeführt und durch Rohre verbunden.
Diese Lösung weist einige Nachteile auf.
Im einzelnen werden das Filter und die schalldämpfende Kammer getrennt gebaut und zusammengebaut; dadurch können weder eventuelle gemeinsame Teile im Hinblick auf eine Reduzierung der Herstellungskosten genutzt werden, noch können integrierte Montagetechniken eingesetzt werden, die eine vorgefertigte Untergruppe für die Endmontage am Fahrzeug ermöglichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftansauggruppe insbesondere für Nutzfahrzeuge zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten und oben beschriebenen Gruppen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine Luftansauggruppe mit Filterteilen und schalldämpfenden Teilen insbesondere für Nutzfahrzeuge geschaffen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Filterteile und die schalldämpfenden Teile zumindest teilweise eigene Außenflächen besitzen und in ein einziges Außengehäuse integriert werden können.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden im folgenden zwei Ausführungsbeispiele beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Gruppe;
Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1; und
Fig. 3 eine Vorderansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Gruppe.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Luftansauggruppe für Nutzfahrzeuge bezeichnet.
Diese Gruppe 1 umfaßt ein Außengehäuse 2 mit zwei Kammern 3,4 für die Ansauggeräuschdämpfung bzw. die Filterung. Die Filterkammer 4 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Form mit leicht gekrümmten Seitenwänden 5. Die Schalldämpferkammer 3 besitzt eine im wesentlichen parallelepipede Form, deren Breite und Höhe im wesentlichen dem Durchmesser und der Höhe der Kammer 4 entsprechen, und die eine senkrechte Wand 6 mit konkaver Form aufweist, so daß das Seitenprofil eines Teils 7 der gegenüberliegenden Seitenwand 5 nachgebildet wird. Die genannten Wände 6 und 7 sind im oberen Bereich so unterbrochen und miteinander verbunden, daß ein Verbindungsraum 8 zwischen den Kammern 3 und 4 entsteht.
Aufbaumäßig besteht das Gehäuse 2 aus drei Teilen, die in geeigneter Weise aus Kunststoff gepreßt sind, und zwar aus einem Mittelteil 11, das den der Kammer 4 gegenüberliegenden Teil der Kammer 3, eine obere Hälfte der Kammer 4 und den entsprechenden Verbindungsraum 8 bildet, einem Element 12, das den übrigen Teil der Kammer 3 bildet und das über entsprechende Außenränder 13, 14, die aneinander anliegen und mit Schrauben (deren Achsen 15 dargestellt sind) verbunden sind, mit dem Mittelteil 11 verbunden ist und aus einem dritten Element 16, das den unteren Teil der Kammer 4 bildet.
Die Kammer 4 ist mit einer runden Öffnung 17 versehen, die in eine obere Wand 18 der Kammer 4 selbst eingelassen ist. Im Inneren der Öffnung 17 ist eine metallische Halterung 21 montiert, die aus einem auf einen ringförmigen Innenrand 19 der Wand 18 montierten Ringband 22 und einem nach unten verlaufenden und mit dem Ringband 22 über mehrere Lamellen 24, die im wesentlichen strahlenförmig angeordnet und miteinander verschweißt sind, verbundenen Mittelrohr 23 besteht. In der Kammer 4 ist ein Filter 25 untergebracht, das aus einem Rohrelement 26, z.B. aus gefaltetem Papier, besteht, das oben mit einem Metallring 27 und unten mit einem Teller 28 versehen ist, der in der Mitte eine Bohrung aufweist. Das Filter 25 wird in der Kammer 4 von einer mit einer Flügelmutter 32 versehenen Schraube 31 gehalten, die durch die Mittenbohrung des Tellers 28 geführt und in ein Endstück 33 mit Innengewinde des Rohrs 23 eingeschraubt ist; um das Ausrichten von Schraube 31 und Rohr 23 zu erleichtern, ist letzteres am Ende mit einem im wesentlichen trichterförmigen Aufnahmeelement 34 versehen.
Das Element 16 des Gehäuses 2 ist mit dem Mittelteil 11 über die Schraube 31 verbunden, auf deren zweitem Gewindeende 35 eine Flügelmutter 36 geschraubt ist, die in einer Mittenbohrung 37 des Elements 16 eingeklinkt ist. Anzumerken ist, daß zwischen dem Ring 27 und der oberen Wand 18 des Elements 12 eine Ringdichtung 38 vorhanden ist.
Das Element 12 ist oben mit einer kreisförmigen Eingangsöffnung 39 versehen, von der ein kurzer zylindrischer Stutzen 41 ausgeht. Im Inneren dieses Stutzens 41 ist ein Rohr 42, das in der Mündung eingeklinkt ist, bestehend aus einem zylindrischen Eingangsteil 43, einem Zwischenteil 44 mit kleinerem Querschnitt und einer Leitung 45 mit einem Querschnitt, der zum Boden der Kammer 3 hin größer wird, montiert. Die Leitung 45 endet in einer flachen Wand 46, die um ungefähr 45° gegenüber der Leitungsachse und zum Inneren der Kammer 3 geneigt ist. Die Leitung 45 und die flache Wand 46 weisen mehrere Bohrungen 47 auf.
Die Gruppe 1 ist außerdem mit einer Vorrichtung 51 zur Vorabscheidung der Stäube versehen. Diese Vorrichtung 51 umfaßt zwei Wände 52, 53, die in geeigneter Weise im Kunststoffspritzgußverfahren hergestellt sind, und die im wesentlichen parallel zueinander liegen; diese Wände 52,53 sind mit den jeweiligen Rändern 54, 55, die miteinander verbunden und zwischen den genannten Außenrändern 13 und 14 der Elemente 11 und 12 angeordnet sind, über Elemente 15 befestigt.
Von der im wesentlichen flachen Wand 52 gehen insgesamt mehrere zylindrische Leitungen 56 mit horizontaler Achse aus, in deren Inneres die Luft über Öffnungen 57 in Form eines Kreisringes, die außen durch die Leitungen 56 selbst und innen durch zylindrische Vorsprünge 58 der Wand 52 begrenzt sind, eintreten kann. Diese Öffnungen 57 sind mit mehreren radialen Leitschaufeln 59 versehen, die gegenüber der Achse der Leitungen 56 so geneigt sind, daß die Luft eine schraubenförmige Bewegung erhält. Die Wand 53 stößt frontal gegen die Leitungen 56 und stellt den Anfang von vollständig entsprechenden zylindrischen Teilen 60 dar, die durchgehend sind und deren Durchmesser und Länge kleiner als der Durchmesser und die Länge der Leitungen 56 sind, und die in den entsprechenden Leitungen 56 konzentrisch so angeordnet sind, daß sie Zyklone 61 für die Vorabscheidung der gröberen Stäube bilden. Jede Leitung 56 weist unten am Ende eine Öffnung 62 auf; die Wand 53 ist unten mit einem geneigten Teil 63 versehen, zu dessen Boden hin sich eine unten offene Leitung öffnet, die einem kurzen Stutzen 71 in der Bodenwand des Elements 11 gegenüberliegt, an dessen Ende ein herkömmliches Ventil 64 zum manuellen Ablassen der Stäube angebracht ist. Die Zyklone 61 sind in drei nebeneinanderliegenden Reihen von je vier Zyklonen 61 angeordnet.
Die Gruppe 1 wird durch eine Ausgangsleitung 65 mit einem im wesentlichen kalottenförmigen und luftdicht auf der oberen Wand 18 der Kammer 4 befestigten Teil 66 vervollständigt, von dem in radialer Richtung ein zylindrischer Stutzen 67 abgeht.
In Fig. 3 ist eine Gruppe 1′ gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Gruppe 1′ unterscheidet sich von der Gruppe 1 durch das Fehlen des Stutzens 41 und des Rohrs 42. In diesem Fall tritt die Luft durch frontal am Element 12′ angebrachte und durch Gitter 69 geschützte Schlitze 68 direkt in die Kammer 3′ ein.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Gruppe 1 beschrieben.
Die Luft tritt in das Rohr 42 ein und dringt über die Bohrungen 47 in die schalldämpfende Kammer 3 ein; das Rohr 42 übernimmt gleichfalls die Aufgabe der Geräuschreduzierung, da die Ausbreitung der vom Motor kommenden Schallwellen nach außen unterbrochen wird. Anschließend gelangt die Luft durch die Öffnungen 57 und aufgrund ihrer durch die Leitschaufeln 59 bewirkten schraubenförmigen Bewegung trennen sich fliehkraftbedingt die schwereren Staubpartikel ab, die sich in den ringförmigen Bereichen zwischen den Leitungen 56 und den zylindrischen Teilen 60 sammeln. Der Staub fällt durch die Öffnungen 62 der Leitungen 56 nach unten und wird durch den geneigten Teil 63 der Wand 53 dem Ablaßventil 64 zugeführt, wo er in herkömmlicher Weise durch einfachen manuellen Druck entfernt werden kann.
Die Luft, die frei von gröberen Staubpartikeln ist, strömt durch die zylindrischen Teile 60 und den Verbindungsraum 8 und gelangt in die Filterkammer 4. Dort durchströmt sie das Filter 26, auf dem sich die restlichen Staubpartikel ablagern, in im wesentlichen radialer Richtung und tritt über die Öffnung 17 und die Leitung 65 aus der Gruppe 1 aus.
Die Funktionsweise der Gruppe 1′ entspricht insgesamt der Funktionsweise der Gruppe 1, selbstverständlich mit Ausnahme der fehlenden Teile.
Aus der Beschreibung der erfindungsgemäßen Ansauggruppen gehen die damit verbundenen Vorteile hervor.
Vor allem sind die schalldämpfende Kammer 3 und die Filterkammer 4, obwohl sie eigene Außenteile besitzen, in einem einzigen Außengehäuse 2 integriert; dadurch kann die Gruppe 1 oder 1′ vormontiert und ohne Verwendung von Verbindungsrohren zwischen den oben genannten Kammern im Fahrzeug eingebaut werden. Da sich das Außengehäuse außerdem aus der Verbindung mehrerer komplementärer Teile ergibt, werden die Kosten für das Pressen der einzelnen Teile reduziert. Tatsächlich müssen bei der herkömmlichen Lösung zwei Halbschalen für die schalldämpfende Kammer und zwei Halbschalen für die Filterkammer einschließlich der entsprechenden Verbindungsrohre hergestellt werden; durch die vorliegende Erfindung wird die Anzahl der Teile auf drei (11, 12, 16) reduziert, wodurch sich eine Einsparung von Rohmaterial und von Maschinenzeiten ergibt. Außerdem ist der komplette bausteinmäßige Aufbau der Gruppe 1 zu bemerken, die als Basisversion mit nur den beiden Kammern 3, 4 oder integriert mit der Vorrichtung 51 zum Vorabscheiden der gröberen Stäube und/oder mit dem Rohr 42 zum Zwecke einer höheren Schalldämpfung hergestellt werden kann, ohne daß die Grundkomponenten (11, 12, 16, Filter 25) verändert werden müssen. Auf diese Weise können je nach dem hauptsächlichen Einsatzzweck trotz hoher Standardisierung der Komponenten unterschiedliche Gruppen 1 geschaffen werden.
Im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche können die Gruppen 1 und 1′ durch Varianten und Änderungen an einsatzspezifische Erfordernisse angepaßt werden.
Insbesondere können, wie zu sehen war, die Vorrichtung 51 und das Rohr 42 weggelassen werden; die Anzahl und Anordnung der Zyklone 61 kann verändert werden; außerdem können die Anzahl und die Form der verschiedenen Bestandteile des Gehäuses 2, sowie die Art des Filters 25 und die Aufbauweise desselben verändert werden.

Claims (12)

1. Luftansauggruppe mit Filterteilen (4, 25) und schalldämpfenden Teilen (3, 42) insbesondere für Nutzfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterteile (4) und die schalldämpfenden Teile (3) mindestens teilweise eigene Außenflächen (11, 12, 16) besitzen und in ein einziges Außengehäuse (2) integriert werden können.
2. Gruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 die Filterteile (4, 25) und die schalldämpfenden Teile (3, 42) eine Filterkammer (4) bzw. eine schalldämpfende Kammer (3) umfassen, daß das Außengehäuse (2) einen Mittelteil (11), der einen oberen Teil der Filterkammer (4), einen Teil der schalldämpfenden Kammer (3) und einen Verbindungsraum (8) zwischen den Kammern (3, 4) darstellt, umfaßt und dadurch, daß weitere Elemente (12, 16) komplementäre Teile der schalldämpfenden Kammer (3) und der Filterkammer (4) darstellen.
3. Gruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämpfenden Teile (3, 42) ein Rohr (42) umfassen, das in der schalldämpfenden Kammer (3) untergebracht werden kann.
4. Gruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (42) einen zylindrischen Eingangsteil (43), einen Zwischenteil (44) mit kleinerem Querschnitt, eine Leitung (45) mit einem Querschnitt, der zum Boden der schalldämpfenden Kammer (3) hin größer wird, und eine flache Wand (46), die zum Inneren der Kammer (3) geneigt ist, aufweist, wobei die Leitung (45) und die flache Wand (46) mehrere Bohrungen (47) aufweisen.
5. Gruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (42) in einen Eingangsstutzen (41) der schalldämpfenden Kammer (3) eingeklinkt ist.
6. Gruppe nach einem der Ansprüche von 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (51) zur Vorabscheidung der gröberen Staubpartikel umfaßt, wobei diese Vorrichtung (51) wahlweise im Außengehäuse (2) untergebracht werden kann.
7. Gruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (51) mindestens einen Zyklon (61) umfaßt.
8. Gruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklon (61) eine horizontale Achse aufweist.
9. Gruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklon (61) durch zylindrische und konzentrische Leitungen (56, 60) definiert wird, die vollständig von zwei gegenüberliegenden und an den entsprechenden Rändern (54, 55) verbundenen Wänden (52, 53) gehalten werden; der Zyklon (61) besteht aus einer ringförmigen Öffnung (57) für die Aufnahme der Luft, die außen durch eine der Leitungen (56) und innen durch einen zylindrischen Vorsprung (58) der entsprechenden Wand (52) begrenzt wird, und besitzt radiale Leitschaufeln (59) mit Schneckenprofil und eine Luftausgangsöffnung, die durch die innere (60) dieser zylindrischen Leitungen (56, 60) definiert ist; die äußere (56) dieser Leitungen (56, 60) weist außerdem eine Verbindungsöffnung (62) zu einem Hohlraum (70, 71, 64) zum Sammeln des Staubs auf.
10. Gruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände (52, 53) mehrere, parallel angeordnete Zyklone (61) definieren und so in der schalldämpfenden Kammer (3) angeordnet sind, daß die Ränder (54, 55) zwischen den gegenüberliegenden und mit dem komplementären Element (12) der schalldämpfenden Kammer (3) bzw. dem Mittelteil (11) verbundenen Rändern (13, 14) eingeschlossen sind.
11. Gruppe nach einem der Ansprüche von 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (11) und die weiteren komplementären Elemente (12, 16) aus Kunststoff hergestellt sind.
12. Luftansauggruppe, insbesondere für Nutzfahrzeuge, im wesentlichen wie beschrieben und in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
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