DE102013012675A1 - Zyklonabscheider - Google Patents

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DE102013012675A1
DE102013012675A1 DE102013012675.4A DE102013012675A DE102013012675A1 DE 102013012675 A1 DE102013012675 A1 DE 102013012675A1 DE 102013012675 A DE102013012675 A DE 102013012675A DE 102013012675 A1 DE102013012675 A1 DE 102013012675A1
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Martin Wübbeling
Thomas Gross
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    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Zyklonabscheider (100) zum Abscheiden von flüssigen und/oder festen Partikeln aus einem Gasstrom aufweisend – ein erstes Zyklonbauteil (10; 10') mit mindestens einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetem Zellenrohr (12), wobei das Zellenrohr (12) eine Leitvorrichtung (14) aufweist, mittels derer der Gasstrom zum Abscheiden der Partikel in Rotation versetzt wird, – ein das erste Zyklonbauteil (10; 10') seitlich begrenzendes Gehäuseelement (18), wobei das Zellenrohr (12) mittels mindestens eines, das Zellenrohr (12) und das Gehäuseelement (18) des ersten Zyklonbauteils (10; 10') direkt oder indirekt miteinander verbindenden Lagerungselements (16; 16') im ersten Zyklonbauteil (10; 10') gelagert ist, – ein der Strömungsrichtung des Gasstroms folgendes zweites Zyklonbauteil (20) mit mindestens einem Tauchrohr (22), wobei das Tauchrohr (22) im Zellenrohr (12) aufgenommenen ist, und – ein das zweite Zyklonbauteil (20) begrenzendes Gehäuseelement, wobei das Tauchrohr (22) mittels mindestens eines, das Tauchrohr (22) und das Gehäuseelement des zweiten Zyklonbauteils (20) direkt oder indirekt miteinander verbindenden Lagerungselements (26) im zweiten Zyklonbauteil (20) gelagert ist. Um diesen Zyklonabscheider (100) derart weiterzubilden, dass bei der Herstellung des ersten und des zweiten Zyklonbauteils Fertigungstoleranzen zugelassen werden können, ohne dass die Leistung des Zyklonabscheiders in Mitleidenschaft gezogen wird, wird vorgeschlagen, dass – das Lagerungselement (16; 16') des ersten Zyklonbauteils (10; 10') derart elastisch ausgebildet ist, dass das Zellenrohr (12) definiert eingeschränkt beweglich im ersten Zyklonbauteil (10; 10') gelagert ist und/oder – das Lagerungselement (26) des zweiten Zyklonbauteils (20) derart elastisch ausgebildet ist, dass das Tauchrohr definiert eingeschränkt beweglich im zweiten Zyklonbauteil gelagert ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Zyklonabscheider nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der Druckschrift EP 1 493 489 A1 ist ein zweistufiger Zyklonabscheider zum Abscheiden von Partikeln aus einem Gasstrom bekannt. Bei diesem bekannten Zyklonabscheider wird in einer ersten Abscheidestufe der Gasstrom in Rotation versetzt, so dass Partikel nach außen getragen werden und durch die nachgeschalteten Tauchrohre abgeschieden werden können. Der Zyklonabscheider weist zum Ausführen der ersten Abscheidestufe ein erstes Zyklonbauteil, das sogenannte Zyklonoberteil, auf und zum Ausführen der zweiten Abscheidestufe ein zweites Zyklonbauteil, das sogenannte Zyklonunterteil, auf. Werden die beiden Zyklonbauteile jedoch nicht ganz passgenau hergestellt, ist dieser Zykonabscheider undicht, was seine Leistung herabgesetzt. Um den gewünschten Abscheidegrad des Zyklonabscheiders zu erzielen, dürfen bei der Fertigung der beiden Zyklonbauteile also nur sehr geringe Geometrietoleranzen oder Fertigungstoleranzen auftreten.
  • Um Zyklonbauteile mit größeren Fertigungstoleranzen herstellen zu können, ohne dass die Leistung des Zyklonabscheiders in Mitleidenschaft gezogen wird, schlägt die Druckschrift DE 10 2010 014 278 A1 vor, im Verbindungsbereich des ersten Zyklonbauteils und des zweiten Zyklonbauteils mindestens ein Dichtelement anzuordnen, das die beiden Zyklonbauteile dichtend miteinander verbindet. Schräge Flächen des Verbindungsbereichs des ersten Zyklonbauteils und des zweiten Zyklonbauteils führen jedoch auch bei diesem Zyklonabscheider zu Undichtigkeiten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyklonabscheider der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei der Herstellung des ersten und des zweiten Zyklonbauteils größere Fertigungstoleranzen zugelassen werden können, ohne dass die Leistung des Zyklonabscheiders in Mitleidenschaft gezogen wird. Insbesondere sollen die Flächen des Verbindungsbereichs des ersten Zyklonbauteils und des zweiten Zyklonbauteils, insbesondere die Flächen des Verbindungsbereichs des Zellenrohrs und des Tauchrohrs sich gegenseitig adaptieren können.
  • Im speziellen soll die Betriebssicherheit des Zyklonabscheiders, insbesondere der einzelnen Zyklonzellen, die jeweils ein Zellenrohr und ein Tauchrohr aufweisen, erhöht werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch einen Zyklonabscheider mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Mithin basiert die vorliegende Erfindung darauf, dass das Zellenrohr und/oder das Tauchrohr elastisch im Zyklonabscheider gelagert sind. Dies bewirkt, dass die, beispielsweise mittels mindestens eines Spritzgussverfahrens hergestellten, ersten und zweiten Zyklonbauteile mit grösserer Toleranz hergestellt werden können.
  • Des Weiteren hat dies den Vorteil, dass die Betriebssicherheit der Zyklone erhöht wird, weil durch die elastische Lagerung des Zellenrohrs sich dieses an das zweite Zyklonbauteil hinsichtlich der Dichtung anpassen kann und/oder weil durch die elastische Lagerung des Tauchrohrs sich dieses an das erste Zyklonbauteil hinsichtlich der Dichtung anpassen kann. Die Dichtspalten sind damit nahe Null.
  • Eine elastische Lagerung des mindestens einen Zellenrohrs wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Lagerungselement, welches das Zellenrohr und das Gehäuseelement des ersten Zyklonbauteils miteinander verbindet, elastisch oder flexibel ausgebildet ist. Dies bewirkt, dass das Zellenrohr definiert eingeschränkt beweglich, insbesondere gelenkig, beispielsweise axial und/oder seitlich auslenkbar oder schwenkbar, im ersten Zyklonbauteil angeordnet ist.
  • Alternativ oder ergänzend zu einer elastischen Lagerung des Zellenrohrs kann das mindestens eine Tauchrohr elastisch im zweiten Zyklonbauteil gelagert sein. Eine elastische Lagerung des Tauchrohrs wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Lagerungselement, welches das Tauchrohr und das Gehäuseelement des zweiten Zyklonbauteils miteinander verbindet, elastisch oder flexibel ausgebildet ist. Dies bewirkt, dass das Tauchrohr definiert eingeschränkt beweglich, insbesondere gelenkig, beispielsweise axial und/oder seitlich auslenkbar oder schwenkbar, im zweiten Zyklonbauteil angeordnet ist.
  • Das erste Zyklonbauteil ist dazu ausgelegt, gasdicht mit dem zweiten Zyklonbauteil verbunden zu werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Tauchrohr im Bereich seines der Strömungsrichtung des Gasstroms folgenden abströmseitigen Endes eine Verbindungsfläche, insbesondere eine Dichtfläche, auf, die dazu ausgelegt ist, mit einer, am der Strömungsrichtung des Gasstroms folgenden abströmseitigen Ende des Zellenrohrs angeordneten Verbindungsfläche, insbesondere Dichtfläche, des Zellenrohrs verbunden zu werden. Aufgrund der Elastizität des Lagerungselements des ersten Zyklonbauteils und/oder des zweiten Zyklonbauteils können die Verbindungsflächen des Tauchrohrs und des Zellenrohrs auch dann dicht miteinander verbunden werden, wenn die Verbindungsflächen des ersten Zyklonbauteils und des zweiten Zyklonbauteils nicht exakt passgenau zueinander ausgebildet sind.
  • Die Elastizität des Lagerungselements des ersten Zyklonbauteils und/oder des zweiten Zyklonbauteils kann durch die Form, insbesondere durch die Geometrie, und/oder durch das Material des Lagerungselements erzielt werden.
  • Die beiden Zyklonbauteile sind vorzugsweise mittels mindestens eines Spritzgussverfahrens herstellbar. Dabei kann das erste Zyklonbauteil und/oder das zweite Zyklonbauteil aus einem einheitlichen Material hergestellt werden.
  • Wenn die Elastizität des Lagerungselements durch die Form des Lagerungselements bewirkt wird, können das erste Zyklonbauteil und das zweite Zyklonbauteil aus mindestens einem im Wesentlichen starren Material, insbesondere aus mindestens einem thermoplastischen, teilkristallinen Konstruktions-Kunststoff, beispielsweise aus P[oly] A[mid] mit Glasfaser, etwa aus P[oly]A[mid]-6 mit 30% Glasfaser, so genanntem PA-6 GF30, oder aus mineralgefülltem P[oly]A[mid] mit Glasfaser, etwa aus P[oly]A[mid]-6 mit 10% Glasfaser gefüllt mit 20% Mikrotalkum, so genanntes PA-6 GF10 M20, oder aus P[oly]P[ropylen], gebildet sein.
  • Es ist aber auch möglich, das Lagerungselement aus mindestens einem elastischen Material auszubilden und das Gehäuseelement des ersten Zyklonbauteils sowie das Zellenrohr bzw. das Gehäuseelement des zweiten Zyklonbauteils sowie das Tauchrohr aus mindestens einem im Wesentlichen steifen oder starren Material auszubilden. Das elastische Material weist vorzugsweise eine Verformbarkeit, insbesondere eine Dehnbarkeit, von 200 bis 500 Prozent, beispielsweise von etwa 400 Prozent auf. In einer Ausführungsform beträgt das Elastizitätsmodul des elastischen Materials kleiner 10%, besonders bevorzugt kleiner 1%, besonders bevorzugt kleiner 0,1% des Elastizitätsmoduls des im Wesentlichen steifen oder starren Materials der Zyklonbauteile, beispielsweise 5–10 MPa. In einer Ausführungsform weist das elastische Material eine geringere ShoreA-Härte als das im Wesentlichen steife oder starre Material der Zyklonbauteile auf. Beispielsweise kann für das elastische Material eine Shorehärte von 10–120 Shore A gewählt werden und für die Zyklonbauteile bzw. das Gehäuse ein Material mit einer Shorehärte größer 120 Shore A.
  • Als elastisches Material kann mindestens ein thermoplastisches Elastomer, beispielsweise auf Olefin-, Styrol und Urethanbasis, insbesondere das so genannte Santoprene, und/oder P[oly]A[mid], etwa Santoprene 191–55 PA, und/oder P[oly]UR[ethane] eingesetzt werden.
  • Das erste Zyklonbauteil und/oder das zweite Zyklonbauteil können beispielsweise aus zwei Komponenten gebildet sein, wobei das Lagerungselement aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer, insbesondere aus Santoprene und/oder aus aus P[oly]A[mid], und/oder aus P[oly]UR[ethane], gebildet ist und die übrigen Elemente des ersten Zyklonbauteils und/oder des zweiten Zyklonbauteils aus mindestens einem thermoplastischen, insbesondere teilkristallinen Konstruktions-Kunststoff, beispielsweise aus P[oly]A[mid] mit Glasfaser, etwa aus P[oly]A[mid]-6 mit 30% Glasfaser, so genanntem PA-6 GF30, oder aus GA6 GF10 M20, oder aus P[oly]P[ropylen], gebildet sind.
  • Wie vorstehend schon kurz beschrieben, weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das zweite Zyklonbauteil eine Dichtfläche auf, die dazu ausgelegt ist, das Zellenrohr dicht mit dem Tauchrohr zu verbinden. Die Dichtfläche ist dazu ausgelegt, mit einer Fläche des Zellenrohrs derart zusammenzuwirken, dass eine dichte Verbindung zwischen dem Zellenrohr und dem Tauchrohr entsteht. Da das Zellenrohr und/oder das Tauchrohr elastisch gelagert ist, kann die mit der Dichtfläche zusammenwirkende Fläche des Zellenrohrs sich an die Dichtfläche des Tauchrohrs anpassen oder die Dichtfläche des Tauchrohrs sich an die mit der Dichtfläche des Tauchrohrs zusammenwirkende Fläche des Zellenrohrs anpassen.
  • Das Zellenrohr kann derart beweglich im ersten Zyklonbauteil gelagert sein, dass es zur Dichtfläche des Tauchrohrs hin ausrichtbar ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann das Tauchrohr derart beweglich im zweiten Zyklonbauteil gelagert sein, dass die Dichtfläche des Tauchrohrs zur Dichtfläche des Zellenrohrs hin ausrichtbar ist. Ferner ist es möglich, dass die Dichtfläche des Tauchrohrs und die Dichtfläche des Zellenrohrs sich gegenseitig adaptieren und eine dichte Verbindung zwischen dem Zellenrohr und dem Tauchrohr bereitstellen. Somit kann ein Toleranzausgleich bewirkt werden.
  • Die Dichtfläche des Tauchrohrs und die Dichtfläche des Zellenrohrs sind vorzugsweise eben ausgebildet.
  • Das Tauchrohr weist vorteilhafterweise einen zentralen Auslass zum Auslassen des gereinigten Gasstroms auf. Zudem weist der Zyklonabscheider vorteilhafterweise einen Partikelauslass zum Ableiten der abgeschiedenen Partikel auf.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung eines Zyklonabscheiders gemäß der vorstehend dargelegten Art als Vorabscheider für ein Luftfiltersystem einer Brennkraftmaschine, beispielsweise für eine Baumaschine, etwa für einen Kompaktlader oder für einen Baggerlader oder für einen Gabelstapler, oder für eine Landmaschine, etwa für einen Traktor, oder für einen mobilen oder stationären Kompressor oder für ein Fahrzeug oder eine Maschine im Garten- und Landschaftsbau oder für eine stationäre Maschine zur Energieerzeugung.
  • Insbesondere ist die vorliegende Erfindung im Filterbereich für alle Filter, die mit Zyklonen bestückt sind, anwendbar. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf Zyklonabscheider mit axialem Versatz, wie sie in der am 15. Oktober 2012 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichten Patentanmeldung DE 10 2012 020 134.6 beschrieben sind, anwendbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter anderem anhand der durch die 1 bis 10 veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 eine Frontansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für ein erstes Zyklonbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 in Längsschnittdarstellung entlang der Linie A-A (vgl. 1) das erste Zyklonbauteil aus 1;
  • 3 in Längsschnittdarstellung entlang der Linie B-B (vgl. 1) das erste Zyklonbauteil aus 1;
  • 4 eine Detailansicht des Bereichs D aus 3;
  • 5 eine Hilfsansicht C des ersten Zyklonbauteils aus 1;
  • 6 eine Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein erstes Zyklonbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 7 in Längsschnittdarstellung entlang der Linie A-A (vgl. 6) das erste Zyklonbauteil aus 6;
  • 8 eine Detailansicht des Bereichs D aus 7;
  • 9 in Längsschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Zyklonabscheiders gemäß der vorliegenden Erfindung, mit dem in den 1 bis 5 gezeigten ersten Zyklonbauteil und
  • 10 in schematischer Darstellung die Bewegungsmöglichkeiten des Zellenrohrs im der Strömungsrichtung des Gasstroms folgenden abströmseitigen Endbereich des Zellenrohrs.
  • Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den 1 bis 10 mit identischen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Zur Vermeidung überflüssiger Wiederholungen beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung (soweit nicht anderweitig angegeben) sowohl auf das in den 1 bis 5 sowie 9 dargestellte erste Zyklonbauteil 10 mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines elastisch ausgebildeten Lagerungselements 16 als auch auf das in den 6 bis 8 dargestellte erste Zyklonbauteil 10' mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines elastisch ausgebildeten Lagerungselements 16'.
  • Die 1, 2, 3, 5 und 7 sind im Maßstab 1:1 gezeichnet. 4 ist im Maßstab 4:1 gezeichnet. Die 6 ist im Maßstab 1:2 und die 8 im Maßstab 2:1 gezeichnet.
  • 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Zyklonabscheider 100 zum Abscheiden von flüssigen und/oder festen Partikeln aus einem Gasstrom. Dieser Zyklonabscheider 100 hat ein erstes Zyklonbauteil, nämlich ein Zyklonoberteil, mit mindestens einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Zellenrohr 12, wobei das Zellenrohr 12 eine Leitvorrichtung 14 aufweist, mittels derer der Gasstrom zum Abscheiden der Partikel in Rotation versetzt wird.
  • Das Zellenrohr 12 ist mittels mindestens eines Lagerungselements 16 im ersten Zyklonbauteil gelagert. Dieses Lagerungselement 16 ist derart elastisch ausgebildet, dass das Zellenrohr 12, insbesondere das dem Gasstrom folgende abströmseitige Ende des Zellenrohrs, definiert eingeschränkt beweglich im ersten Zyklonbauteil gelagert ist. Die einzelnen Zellenrohre sind also frei schwingbar und axial sowie radial bewegbar.
  • Das Lagerungselement ist vorzugsweise mit Abstand zum abströmseitigen Ende des Zellenrohrs 12 angeordnet. Beispielsweise kann das Lagerungselement im Bereich der dem anströmseitigen Ende des Zellenrohrs 12 zugewandten vorderen zwei Drittel der Länge des Zellenrohrs 12, etwa im Bereich der Hälfte der Länge des Zellenrohrs 12, angeordnet sein (vgl. 2, 3, 7, 9).
  • Der Zyklonabscheider 100 weist ein der Strömungsrichtung des Gasstroms folgendes zweites Zyklonbauteil 20 mit mindestens einem Tauchrohr 22 auf. Das Tauchrohr 22 ist im Zellenrohr 12 aufgenommenen. Das Tauchrohr 22 weist eine Dichtfläche 24 auf, an der eine Dichtfläche 13 des abströmseitigen Endes des Zellenrohrs 12 anliegt. Aufgrund der Bewegbarkeit des Zellenrohrs 12 kann das abströmseitige Ende des Zellenrohrs 12 sich an die Ausrichtung der Dichtfläche 24 des Tauchrohrs 22 anpassen.
  • In 10 sind die möglichen Bewegungsrichtungen des abströmseitigen Endes des Zellenrohrs 12 dargestellt. Das Zellenrohr 12 kann sich axial und radial bewegen sowie drehende Schwenkbewegungen durchführen. Das Zellenrohr ist vorteilhafterweise derart elastisch gelagert, dass der abströmseitige Bereich des Zellenrohrs 12 in axialer Richtung des Zellenrohrs 12 und/oder in radialer Richtung des Zellenrohrs 12 um etwa zwei bis drei Millimeter auslenkbar oder verschiebbar ist.
  • Die Elastizität des Lagerungselements kann durch die Form, insbesondere durch die Geometrie, des Lagerungselements oder durch das Material des Lagerungselements hergestellt werden.
  • Bei dem in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lagerungselement 16 aus elastischem Material, insbesondere aus Santoprene 191–55 PA, gebildet.
  • Das in den 1 bis 5 dargestellte Zyklonoberteil weist eine Vielzahl an Zellenrohren 12 auf und ist mittels eines zwei Komponenten umfassenden Spritzgussverfahrens hergestellt. Dabei werden in einem ersten Spritzgussverfahrensschritt mit einer ersten Komponente, nämlich mindestens einem im Wesentlichen starren Material, beispielsweise mit PA6 GF10 M20, die Zellenrohre 12 und Verbindungselemente 19, insbesondere eine Bodenplatte des Zyklonoberteils 10, gefertigt. Im darauffolgenden Spritzgussverfahrensschritt werden mit einer zweiten Komponente, nämlich mindestens einem im Wesentlichen elastischen Material, die Lagerungselemente 16 um die Zellenrohre 12 herumgespritzt.
  • Das Lagerungselement 16 kann beispielsweise aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer und/oder aus P[oly]UR[ethane], das eine Dehnbarkeit bis 400 Prozent aufweist, hergestellt werden und als breiter Gummiring ausgebildet sein, der die jeweiligen Zellenrohre 12 umgibt. So können die Zellenrohre 12 sehr große Auslenkungen bewerkstelligen und noch die Abdichtung zwischen Zyklon und Bodenplatte sicherstellen.
  • Wie in 4 gezeigt, weist das Lagerungselement 16 vorteilhafterweise einen mit Abstand vom Zellenrohr 12 angeordneten freien Bereich auf. Dieser freie Bereich hat bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise eine Länge von mindestens 4,4 Millimetern. Damit die Zellenrohre 12 möglichst raumsparend im Zyklonoberteil angeordnet sein können, erstreckt sich der freie Bereich vorteilhafterweise im Wesentlichen axial oder schräg axial zu den Zellenrohren 12.
  • Das Lagerungselement 16 verbindet direkt zueinander benachbarte Zellenrohre 12 miteinander und zum Gehäuseelement 18 benachbarte Zellenrohre 12 mit dem Gehäuseelement 18 bzw. mit einem Verbindungselement 19 des Gehäuseelements 18.
  • Bei dem in den 6 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Lagerungselement 16' aufgrund seiner Geometrie elastisch ausgebildet. Im Speziellen ist das Lagerungselement 16' dünnwandig ausgebildet, weist beispielsweise eine Wandstärke von etwa 0,3 mm bis 1,5 mm, etwa von maximal 0,8 mm auf, und ist mindestens einmal gefaltet oder gebogen oder umgestülpt. Das Lagerungselement umgibt zumindest einen Bereich des Zellenrohrs ringförmig. Der ringförmige Bereich des Lagerungselements kann mindestens eine radiale dünne Welle innerhalb des Ringes aufweisen, wie dies etwa von Kompensatoren bekannt ist.
  • Bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen sind die Zellenrohre derart definiert eingeschränkt beweglich im ersten Zyklonbauteil gelagert, dass die Kräfte, die aufgebracht werden müssen um die jeweiligen Zellenrohre, insbesondere axial, zu verschieben, so gering sind, dass eine Montage möglich ist, und dennoch so groß sind, dass die Verbindungsflächen des Tauchrohrs und des Zellenrohrs auch bei Schwingungsbelastung und nach Relaxation des Kunststoffes dicht miteinander verbunden bleiben.
  • Die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele haben den Vorteil, dass sie axiale Unterschiede der Dichtfläche 24 von mehr als 2–3 mm ausgleichen können. Auch können diese Zellenrohre 12 sich schrägen Dichtebenen anpassen und eine Abdichtung garantieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    erstes Zyklonbauteil, insbesondere Zyklonoberteil, beispielsweise eine Vielzahl an Zellenrohren aufweisendes Zyklonbauteil (erstes Ausführungsbeispiel; vgl. 1 bis 5)
    10'
    erstes Zyklonbauteil, insbesondere Zyklonoberteil, beispielsweise eine Vielzahl an Zellenrohren aufweisendes Zyklonbauteil (zweites Ausführungsbeispiel; vgl. 6 bis 8)
    12
    Zellenrohr, insbesondere einzelnes frei schwingbares, beispielsweise axial und radial bewegbares, Zyklonrohr
    13
    Dichtfläche des ersten Zyklonbauteils, insbesondere Dichtfläche des Zellenrohrs 12, beispielsweise Abdichtung des ersten Zyklonbauteils 10 zum zweiten Zyklonbauteil 20
    14
    Leitvorrichtung
    16
    elastisch ausgebildetes Lagerungselement des ersten Zyklonbauteils 10 (erstes Ausführungsbeispiel; vgl. 1 bis 5 sowie 9)
    16'
    elastisch ausgebildetes Lagerungselement des ersten Zyklonbauteils 10' (zweites Ausführungsbeispiel; vgl. 6 bis 8)
    18
    Gehäuseelement, insbesondere Gehäuse
    19
    das elastisch ausgebildete Lagerungselement 16, 16' eines zum Gehäuseelement 18 benachbarten Zellenrohrs 12 und das Gehäuseelement 18 miteinander verbindendes Verbindungselement, insbesondere Bodenplatte des ersten Zyklonbauteils 10, 10', beispielsweise sich im Wesentlichen radial zum Zellenrohr 12 erstreckendes Verbindungselement
    20
    zweites Zyklonbauteil, insbesondere Zyklonunterteil oder Zyklonunterplatte, beispielsweise Tauchrohrplatte oder Tauchrohrplateau
    22
    Tauchrohr
    24
    Dichtfläche des zweiten Zyklonbauteils, insbesondere Dichtfläche des Tauchrohrs
    100
    Zyklonabscheider, insbesondere Zyklonvorabscheider für einen Luftfilter einer Brennkraftmaschine, beispielsweise Vielzellenzyklon
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1493489 A1 [0002]
    • DE 102010014278 A1 [0003]
    • DE 102012020134 [0023]

Claims (10)

  1. Zyklonabscheider (100) zum Abscheiden von flüssigen und/oder festen Partikeln aus einem Gasstrom aufweisend – ein erstes Zyklonbauteil (10; 10') mit mindestens einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetem Zellenrohr (12), wobei das Zellenrohr (12) eine Leitvorrichtung (14) aufweist, mittels derer der Gasstrom zum Abscheiden der Partikel in Rotation versetzt wird, – ein das erste Zyklonbauteil (10; 10') seitlich begrenzendes Gehäuseelement (18), wobei das Zellenrohr (12) mittels mindestens eines, das Zellenrohr (12) und das Gehäuseelement (18) des ersten Zyklonbauteils (10; 10') direkt oder indirekt miteinander verbindenden Lagerungselements (16; 16') im ersten Zyklonbauteil (10; 10') gelagert ist, – ein der Strömungsrichtung des Gasstroms folgendes zweites Zyklonbauteil (20) mit mindestens einem Tauchrohr (22), wobei das Tauchrohr (22) im Zellenrohr (12) aufgenommenen ist, und – ein das zweite Zyklonbauteil (20) begrenzendes Gehäuseelement, wobei das Tauchrohr (22) mittels mindestens eines, das Tauchrohr (22) und das Gehäuseelement des zweiten Zyklonbauteils (20) direkt oder indirekt miteinander verbindenden Lagerungselements (26) im zweiten Zyklonbauteil (20) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Lagerungselement (16; 16') des ersten Zyklonbauteils (10; 10') derart elastisch ausgebildet ist, dass das Zellenrohr (12) definiert eingeschränkt beweglich im ersten Zyklonbauteil (10; 10') gelagert ist und/oder – das Lagerungselement (26) des zweiten Zyklonbauteils (20) derart elastisch ausgebildet ist, dass das Tauchrohr definiert eingeschränkt beweglich im zweiten Zyklonbauteil gelagert ist.
  2. Zyklonabscheider (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerungselement (16; 16') des ersten Zyklonbauteils (10; 10') und/oder das Lagerungselement (26) des zweiten Zyklonbauteils (20) aufgrund seiner Geometrie elastisch ausgebildet ist.
  3. Zyklonabscheider (100) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerungselement (16; 16') des ersten Zyklonbauteils (10; 10') und/oder das Lagerungselement (26) des zweiten Zyklonbauteils (20) – dünnwandig ausgebildet ist, insbesondere eine Wandstärke von etwa 0,3 mm bis 1,5 mm, beispielsweise von maximal 0,8 mm aufweist, und – mindestens einmal gefaltet oder gebogen ist.
  4. Zyklonabscheider (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zyklonbauteil (10; 10') mit dem elastisch ausgebildeten Lagerungselement (16; 16') und/oder das zweite Zyklonbauteil (20) mit dem elastisch ausgebildeten Lagerungselement (26) aus einem einheitlichen Material, insbesondere aus mindestens einem thermoplastischen, teilkristallinen Konstruktions-Kunststoff, beispielsweise aus P[oly]A[mid] mit Glasfaser, etwa aus P[oly]A[mid]-6 mit 30% Glasfaser, so genanntes PA-6 GF30, oder aus mineralgefülltem P[oly]A[mid] mit Glasfaser, etwa aus P[oly]A[mid]-6 mit 10% Glasfaser gefüllt mit 20% Mikrotalkum, so genanntes PA-6 GF10 M20, oder aus P[oly]P[ropylen], gebildet ist.
  5. Zyklonabscheider (100) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerungselement (16; 16') des ersten Zyklonbauteils (10; 10') und/oder das Lagerungselement (26) des zweiten Zyklonbauteils (20) aus mindestens einem elastischen Material, insbesondere aus mindestens einem Elastomer, beispielsweise aus Santoprene und/oder aus P[oly]UR[ethane], gebildet ist.
  6. Zyklonabscheider (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material eine Verformbarkeit, insbesondere eine Dehnbarkeit, von etwa 400 Prozent aufweist.
  7. Zyklonabscheider (100) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch ausgebildete Lagerungselement (16; 16') zumindest einen Bereich des Zellenrohrs (12) bzw. des Tauchrohrs (22) umlaufend umgibt.
  8. Zyklonabscheider (100) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zyklonbauteil (20) eine Dichtfläche (24) aufweist, die dazu ausgelegt ist, das Zellenrohr (12) dicht mit dem Tauchrohr (22) zu verbinden.
  9. Zyklonabscheider (100) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch ausgebildete Lagerungselement (16; 16') des mindestens einen zum Gehäuseelement (18) benachbarten Zellenrohrs (12) mit dem Gehäuseelement (18) mittels mindestens eines dem Gehäuseelement (18) zugeordneten, sich insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Zellenrohrs (12) erstreckenden, Verbindungselements (19) verbunden ist.
  10. Verwendung eines Zyklonabscheiders (100) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 als Vorabscheider für ein Luftfiltersystem einer Brennkraftmaschine, beispielsweise für eine Baumaschine, etwa für einen Kompaktlader oder für einen Baggerlader oder für einen Gabelstapler, oder für eine Landmaschine, etwa für einen Traktor, oder für einen mobilen oder stationären Kompressor oder für ein Fahrzeug oder eine Maschine im Garten- und Landschaftsbau oder für eine stationäre Maschine zur Energieerzeugung.
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