DE1476177A1 - Combined air purifier and silencer with buffer chamber - Google Patents

Combined air purifier and silencer with buffer chamber

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DE1476177A1
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Streete Charles Mathias
Witchell Stanley Paul
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STREETE BETTY EDITH
Federal Mogul Sealing Systems Slough Ltd
Original Assignee
STREETE BETTY EDITH
Coopers Mechanical Joints Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
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Description

Firma Coopers Mechanical Joints limited of Llanfoist Works,
Abergavenny, Monmouthshire,Coopers Mechanical Joints limited of Llanfoist Works,
Abergavenny, Monmouthshire,

andother

Charles Mathias Streets,Charles Mathias Streets,

of "Brynhyfryd" North street, Abergavenny, Monmouthshire·of "Brynhyfryd" North s treet, Abergavenny, Monmouthshire

Kombinierter Luftreiniger und Schalldämpfer mit PufferkanmereCombined air purifier and silencer with buffer channel

Die Erfindung bezieht sich auf kombinierte Luftfilter und Lufteinlaß-Schalldämpfer für Verbrennungskraftmaschinen und im besonderen auf solche Einheiten für neuzeitliche Kraftfahrzeuge, die einen sehr beschränkten Raum unter der Motorhaube haben.The invention relates to combined air filters and air intake silencers for internal combustion engines and, in particular, to such units for modern automobiles that are very limited Have space under the hood.

Die schalldämpfenden Wirkungen dieser Einheiten berufen auf dent Prinzip des Beeonators von Helmholz, d.h. sie haben einen Einlaßkanal, der in einen Hohlraum mündet· Wo die Größe des Hohlraumes begrenzt ist, kann ein Einlaßkanal in länge von 30,8 - 60,1 cm erforderlich sein. Ferner muß dieser Kanal bei kaltem Wetter in der Nähe des Auspuffrohres angeordnet sein, um warme Luft zur Vermeidung von Vereisung einzuführen· Bei heißem Wetter muß die Lage geändert werden,The sound-absorbing effects of these units are based on the principle of the Beeonator from Helmholz, i.e. they have an inlet channel which opens into a cavity · Where the size of the cavity is limited, an inlet channel in a length of 30.8 - 60.1 cm may be required. Furthermore, this channel must be nearby in cold weather of the exhaust pipe to introduce warm air to avoid icing In hot weather the situation must be changed,

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um der heißen Luft rund um das Auspuffrohr aas dem Wege zu gehen. Diese Anordnung ist selbstverständlich nicht unter eingeengten Bedingungen geeignet, wenn der Einlaßkanal lang ist.around the hot air around the exhaust pipe aas the way to go. This arrangement is, of course, not suitable under restricted conditions when the intake port is long.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Mitteln, durch die ein verhältnismäßig kurzer Einlaßkanal in Verbindung mit einem verhältnismäßig kleinen Hohlraum benutzt werden kann.The invention relates to the use of means through which a relatively short inlet channel can be used in conjunction with a relatively small cavity.

Gemäß der Erfindung besteht die kombinierte Luftfilter- und Lufteinlaß-Schalldämpfereinheit für Verbrennungekraftmaschinen aus einem Gehäuse, das ein ringförmiges Filterelement aufnimmt und das so gestaltet ist, daß eine Pufferkammer vor dem Filterelement gebildet ist, wobei ein rohrf örmiger Einlaßkanal in den Boden der Pufferkammer führt und Prallmittel vorgesehen sind, die einen bogenförmigen Durchgang um das Filterelement begrenzen, wodurch eine Verbindung zwischen der Pufferkarnner und einem Punkt geschaffen wird, an dem die längs des Durchganges strömende Luft in einen Zwischenraum um das Filterelement eintritt und ferner ein Auslaß geschaffen ist, aus dem die gefilterte Luft aus dem Inneren des PiIterelementeβ nach einem Punkt außerhalb des Gehäuses ausströmen kann« Der Durchgang kann von zwei bogenförmigen Kanälen gebildet werden, die auf entgegengesetzten Selten rund um das Filterelement nach dessen Rückseite geführt sind, wo die entlang den Kanälen strömende LuftAccording to the invention, there is the combined air filter and air inlet silencer unit for internal combustion engines from a housing that accommodates an annular filter element and that is designed in such a way that that a buffer chamber is formed in front of the filter element, with a tubular inlet channel in the bottom of the Buffer chamber leads and impact means are provided that delimiting an arcuate passage around the filter element, creating a connection between the buffer kernner and creating a point at which the air flowing along the passageway enters a space around the Filter element enters and also an outlet is created from which the filtered air from inside the PiIterelementeβ after a point outside the housing can flow out «The passage can be formed by two arched channels running on opposite sides Rarely are routed around the filter element to its rear, where the air flowing along the channels

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in den Zwischenraum eintritt· Die zwei bogenförmigen Kanäle können als ein einziger» geteilter Kanal angesehen werden» der zu der Länge des Einlaßkanals addiert ist. Die akustisch wirksame Länge dieses zusammengesetzten Kanäle8 ist jedoch tatsächlich durch den Einschluß der durch die Pufferkammer bedingten Kapazität vergrößert» wobei die Pufferkammer ziemlich klein gehalten werden kann·enters the space · The two arched Channels can be viewed as a single "split channel" that adds to the length of the inlet channel is. The acoustically effective length of this compound Channel 8, however, is actually through the inclusion the capacity caused by the buffer chamber is increased »while the buffer chamber is kept quite small can be·

Der Einlaßkanal ist vorzugsweise konisch in der Weiae, daß er sich nach der Pufferkammer hin erweitert. Wahlweise kann ein sich nicht erweiternder Kanal verwendet werden» doch muß dieser dann etwas länger sein» wenn die gleiche Resonanzfrequenz für die Einheit erhalten bleiben soll· The inlet channel is preferably conical in such a way that it widens towards the buffer chamber. Optionally, a non-expanding channel can be used »but this must then be a little longer» if the same resonance frequency is to be retained for the unit

Zum klaren Verständnis der Erfindung und ihrer Wirksamkeit ist im folgenden eine erfindungsgemäße Konstruktion» beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnungen» beschrieben·For a clear understanding of the invention and its effectiveness, a construction according to the invention is described below »for example with reference to the drawings» described

Es zeigtsIt shows

Pig· 1 eine Draufsicht auf eine kombinierte Luftfilter- und Lufteinlaß-Schalldämpfer-Einheit flir eine Verbrennungskraftmaschine»Pig 1 is a plan view of a combined air filter and air inlet silencer unit for an internal combustion engine »

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die Einheit der Pig. I,Fig. 2 is a vertical cross-section through the unit of the Pig. I,

Fig· 3 eine Ansieht der Unterseite einer Ausführung sf ο rm eines in Fig. 2 angegebenen Teiles·3 shows a view of the underside of an embodiment of a part indicated in FIG.

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Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der . 3,Pig. 4 shows a section along the line IV-IV of. 3,

Pig· 5 eine Seitenansicht eines Teiles der ^ig. undPig 5 is a side view of part of the fig. and

Fig. 6 eine Ansicht der Oberseite des Teiles nach Pig. 3·Figure 6 is a view of the top of the Pig part. 3 ·

Die in den Zeichnungen wiedergegebene Luftfilter- und Lufteinlaß-Schalldämpfer-Einheit weist einen Boden mit einem Plansch 2 auf. Der Boden ist kreisrund mit Ausnahme eines Vorsprunges an der linken Seite (wie in ^ig. 1 und 2 gezeigt ist), und zwar in ^orm von tangentialen Teilen 2a des Flansches 2, wobei die tangentialen Teile durih einen bogenförmigen Teil 2b verbunden sind. Eine öffnung 3 befindet sich in dem Boden 1, so daß sie sich symmetrisch zwischen den Flanschteilen 2a befindet. Ein Luftkanal 4 ragt nach unten und außen von dem Boden mit seiner Achse in die senkrechte Ebene, in der die Hauptachse des Bodens liegt, wobei der Winkel zwischen diesen zwei Achsen vierundeechzig Bogengrade beträgt. Der Einlaßkanal 4 hat ein erweitertes Einlaßende und ist konisch, so daß er in Richtung seines Auslaßendes weiter wird, wobei die Konizität einen Innenwinkel von siebeneinhalb Bogengraden aufweist.The air filter and air inlet silencer unit shown in the drawings has a floor with a splash 2 on. The bottom is circular with the exception of a protrusion on the left side (like in ^ ig. 1 and 2), in ^ orm of tangential Parts 2a of the flange 2, the tangential Parts are connected by an arcuate part 2b. An opening 3 is located in the base 1 so that it is located symmetrically between the flange parts 2a. An air duct 4 protrudes downwards and outwards from the floor with its axis in the vertical plane in which the Major axis of the ground, the angle between these two axes being sixty-four degrees of arc. The inlet channel 4 has an enlarged inlet end and is conical so that it faces its outlet end The taper has an interior angle of seven and a half degrees of arc.

Der Boden 1 ist mit einer zentralen kreisrunden öffnung versehen, die von einem Plansch 5 mi't einer horizontalen Lippe 6 eingefaßt ist. Eine verstärkte,The bottom 1 is provided with a central circular opening which is surrounded by a splash 5 with a horizontal lip 6 is bordered. A reinforced,

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spritzgegossene Aluminiumplatte 7 1st In diese Öffnung eingesetzt und mittels einer Flügelmutter 9» die sich gegen einen Deckel IO stützt, gegen die Lippe 6 gezogen· Die flügelmutter hat eine Verlängerung 11» die auf einen Bolzen 12 geschraubt ist, der von der Platte 7 nach oben ragt««An dem Deckel 10 befinden sich die Seiten-, Front- und Rückwände des Gehäuses» das einen Flansch aufweist, der in den Flansch 2 an der Innenseite des Bodens 1 greift.Injection molded aluminum plate 7 1st into this opening used and by means of a wing nut 9 »which rests against a cover IO, pulled against the lip 6 The wing nut has an extension 11 »which extends to one Bolt 12 is screwed, which protrudes from the plate 7 upwards «« On the cover 10 are the side, Front and rear walls of the housing »one flange which engages in the flange 2 on the inside of the base 1.

Ein imprägniertes Faltenfilterelement 14, dessen Bänder in synthetische Plastikringe 15,16 eingegossen sind, ist zwischen den Deckel 10 und den Boden 1 eingeklemmt, so daß seine Achse in einen spitzem Winkel zur Achse des Kanals 4 liegt· Der Deckel 10 steht in Berührung mit einem ringförmigen Falz 17 am Ring 15 und ein ähnlicher Falz 18 paßt in den Winkel zwischen den Flansch 5 und den Boden 1.An impregnated pleated filter element 14, whose Ribbons are cast in synthetic plastic rings 15,16, is clamped between the lid 10 and the bottom 1, so that its axis is at an acute angle to the axis of the channel 4. The lid 10 is in contact with an annular fold 17 on the ring 15 and a similar fold 18 fits into the angle between the Flange 5 and the bottom 1.

Aus Fig. 2 ist ersiohtlich, daß der Deckel 10 schräge Seiten aufweist, wobei der Winkel der Abschrägung nach dem oberen Teil leicht verändert ist, wodurch eine kreiförmige Kante gebildet ist· Zwischen diese Kante 19 und dem Boden 1 ist eine Prallwand geklemmt, die zwei bogenförmige Wände 20,21 bildet· Die Wände erstrecken sich v©n jeder Seite einer flachen Platte 22 aua, die quer hinter'die öffnung 3 in dem Boden angeordnet ist· Der Raum über der öffnung 3 zwischen der Platte 22 und dem vorderen Teil des Deckels 10 bildet eine akustischFrom Fig. 2 it can be seen that the cover 10 has inclined sides, the angle of the bevel is slightly changed after the upper part, whereby a circular edge is formed · Between this edge 19 and the bottom 1 a baffle is clamped, which forms two arched walls 20,21 · The walls extend on each side of a flat plate 22 aua, the is arranged transversely behind the opening 3 in the floor The space above the opening 3 between the plate 22 and the front part of the cover 10 forms an acoustic

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wirksame Kapazität in Form einer Pufferkammer 23» in die die Luft unmittdlbar aus dem Kanal 4 eintritt. Die luft in der Pufferkammer 23 teilt sich und durchströmt rund zwei bogenförmige Wege (Pig· 1), die einen bogenförmigen Durchgang um das Filterelement herum bilden und zwischen den Fänden 20,21 und den benachbarten Fänden des Deckels 10 liegen. Diese zwei luftströme vereinigen sich an der Rückseite des Gehäuses und treten durch einen Spalt zwischen den Enden 24,25 der Wände 20,21 in den Raum zwischen dem Filterelement 14 und der Prallwand ein. Vorzugsweise ist die Rückwand des Gehäuses eingedrückt, so daß sie einen hornförmigen oder rüekenförmigen Luftabweiser 26 bildet, um den Luftstrom gleichmäßig und glatt zwischen die Enden 2 4,25 zu führen.effective capacity in the form of a buffer chamber 23 »in which the air enters directly from duct 4. the air in the buffer chamber 23 divides and flows through two arc-shaped paths (Pig · 1), one arc-shaped Form a passage around the filter element and between the flanges 20, 21 and the adjacent flanges of the lid 10 are. Unite these two air currents are located at the rear of the housing and enter through a gap between the ends 24.25 of the walls 20.21 in the Space between the filter element 14 and the baffle. The rear wall of the housing is preferably pressed in, so that they have a horn-shaped or back-shaped air deflector 26 forms in order to guide the air flow evenly and smoothly between the ends 2 4,25.

Eie Luft wird durch die Verbrennungskraftmaschine durch das Filterelement 14 nach dem zentralen Raum innerhalb des Filteres gesaugt und tritt durch eine Öffnung in der Platte 7 in den Lufteinlaß der Maschine, an der die Einheit mittels der Bolzen 28, die aus der Platte 7 vorstehen, befestigt ist· Die Köpfe der Bolzen 28 und eines Bolzens 12 sind in die Platte 7 eingegossen. Es ist ersichtlich, daß der Boden 1, der Deckel 10 und die Prallwand in jeder Stellung auf der Platte 7 festgeklemmt werden können, so daß ¥orsorge für eine Justierung in Anpassung an die Bedingungen im Sommer und hinter getroffen ist*Air is produced by the internal combustion engine is sucked through the filter element 14 to the central space within the filter and passes through an opening in the plate 7 into the air inlet of the machine, to which the unit is connected by means of the bolts 28 which come from the plate 7 protruding, is attached · The heads of the bolts 28 and a bolt 12 are cast in the plate 7. It it can be seen that the base 1, the cover 10 and the baffle wall are clamped firmly on the plate 7 in every position can be taken so that ¥ care for an adjustment to adapt to the conditions in summer and behind is*

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Mit Bezug auf die Abwandlung der Platte 7 gemäß Fig. 3-6 ist ersichtlich, daß die Platte 7 einen dünneren Teil 29, der durch Stege 30 verstärkt ist, und einen dickeren Teil 31 aufweist, in dem sich die Auslaßöffnung 27 für die gefilterte Luft befindet. TJm Stiö mungsverluste in der Einheit zu vermindern, ist die öffnung 27 mit einem gewölbten Rand 32 versehen, über den die Luft nach dem Vergaser oder zum Anaaugstutzen im Falle einer Dieselmaechine geführt wird. In ^ig. 2 befindet sich der dünnere Teil am Boden der Platte 7 und die Bolzen 28 sind in daran befindliche Augen eingegossen· Die gewölbte Auslaßöffnung ist in jedem Falle die gleiche.With reference to the modification of the plate 7 according to FIG. 3-6 it can be seen that the plate 7 is a thinner one Part 29, which is reinforced by webs 30, and a thicker part 31 in which the outlet opening 27 for the filtered air. TJm loss of mood To decrease in the unit, the opening 27 is with a curved edge 32 provided over which the air to the carburetor or to the intake port in the case of a diesel engine to be led. In ^ ig. 2, the thinner part is on The bottom of the plate 7 and the bolts 28 are cast in eyes located thereon. The arched outlet opening is in any case the same.

Der Boden 1, der Einlaßkanal 4 und der Deckel bestehen aus LIetallblech. Der Boden 1 und der Deckel 10 können wahlweise auch aus gegossenem Kunststoff hergestellt sein.The bottom 1, the inlet channel 4 and the cover consist of LIetallblech. The bottom 1 and the lid 10 can optionally also be made of molded plastic.

Die Länge des Einlaßkanals 4 beträgt 17»8 cm und die gesamte Kanallänge von der Eintrittsöffnung des Einlaßkanals nach den Enden 24,25 der Wände 20,21 beträgt 49»5 cm· Die Pufferkammer dient daher als geeignete Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 4 und den bogenförmigen Kanälen. Die schalldämpfende Wirkung des Systems kann durch Anbringung von Anti-resonanzlöchern in den bogenförmigen Kanclwänden 20,21 erhöht werden· Die Lage dieser Löcher wird am besten versuchareise an der Maschine bestimmt, an welcher die Einheit befestigt werden soll.The length of the inlet channel 4 is 17 »8 cm and the entire length of the channel from the inlet opening of the The inlet channel to the ends 24.25 of the walls 20.21 is 49 »5 cm · The buffer chamber therefore serves as a suitable one Connection between the inlet channel 4 and the arcuate channels. The sound-absorbing effect of the system can by making anti-resonance holes in the arched ones The position of these holes is best determined on a test trip on the machine, to which the unit is to be attached.

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Die Einheit kann in irgendeiner der Vielzahl von Stellungen montiert werden, so daß die Verwendung von V/orten, wie "Seiten", "Boden", "nach unten" in der vorhergehenden Beschreibung und in den Ansprüchen nur die relativen Lagen der Teile andeuten will, wenn die Einheit sich in einer bestimmten Stellung befindet und schließt keine Einheiten vom Wesen der Erfindung aus, die in anderen Stellungen montiert sind.The unit can be mounted in any of a variety of positions so that the use of words such as "sides", "bottom", "down" in the foregoing description and claims is only intended to indicate the relative positions of the parts when the unit is in a specific position and does not include any units from the spirit of the invention e r, which are mounted in other positions.

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Claims (1)

H76177H76177 - 9 Ansprüche: - 9 claims: Kombinierte Luftfilter und Lufteinlaß-SchalldämpferEinheit für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse zur Aufnahme eines ringförmigen Filterelementes (14) eine Pufferkammer (23) vor dem Filterelement, ferner Prallmittel angeordnet sind, die einen bogenförmigen Durchgang um das Filterelement (14) begrenzen und eine Verbindung zwischen der Pufferkammer (23) und einem Punkt, an dem die längs des Durchganges strömende Luft in einen Spalt am Umfang des Filterelementes eintritt, herstellen und daß das Gehäuse einen rohrförmigen Einlaßkanal (4), der in den Boden der Pufferkammer (23) mündet, sowie einen Auslaß (27) zum Ausströmen der gefilterten Luft aus dem Inneren des Filterelementes nach einem Punkt an der Außenseite des Gehäuses aufweist.Combined air filter and air inlet silencer unit for internal combustion engines, characterized in that in a housing for receiving an annular Filter element (14) a buffer chamber (23) in front of the filter element, further impact means are arranged which delimit an arcuate passage around the filter element (14) and a connection between the buffer chamber (23) and a point at which the air flowing along the passage in a gap occurs on the circumference of the filter element, and that the housing has a tubular inlet channel (4), which opens into the bottom of the buffer chamber (23), and an outlet (27) for the filtered air to flow out from inside the filter element to a point on the outside of the housing. 2· Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang von zwei bogenförmigen Kanälen gebildet wird, die rund um zwei gegenüberliegende Seiten des Filterelementes (14) nach dessen hinteren Teil führen, wo die längs der bogenförmigen Kanäle strömende Luft in den Spalt eintritt.2 unit according to claim 1, characterized in that that the passage is formed by two arcuate channels around two opposite sides of the filter element (14) lead to its rear part, where the air flowing along the arched channels into the gap entry. 3· Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einlaßkanal aus einem geraden, konischen oder zylindrischen Rphr (4) besteht, dessen Achse in einer flachen Ebene liegt, die auch die Achse des FiIter-3 · Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the tubular inlet channel consists of a straight, conical or cylindrical tube (4), the axis of which lies in a flat plane, which is also the axis of the filter 109853/0209109853/0209 - ίο -- ίο - elementes (14) enthält, wobei die beiden Achsen einen spitzen Y/inkel miteinander bilden.element (14) contains, the two axes one Form pointed Y / angle with each other. 4· Einheit nach jedem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang von den Seiten des Gehäuses und von bogenförmigen Wänden (20,21) begrenzt wird,, die sich von jeder Seite einer die Rückseite der Pufferkammer (23) abschließenden Platte (22) nach einer Stelle erstrecken, an der ein Rücken (26) zwischen den bogenförmigen Wänden (20,21) die Luft nach dem Raum an der Außenseite des Filterelementes (14) einläßt.4 · Unit according to any one of claims 1-3 »characterized in that the passage from the sides of the housing and is bounded by arched walls (20,21) extending from each side of the rear of the buffer chamber (23) final plate (22) after one point extend, on which a back (26) between the arcuate walls (20,21) the air to the space at the Outside of the filter element (14) lets in. 5· Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) und die bogenförmigen Wände (20,21) eine Prallwand bilden, die zwischen einem Deckel (10) und einem Boden (1), die Teile des Gehäuses bilden, eingeklemmt ist.5. Unit according to claim 4, characterized in that that the plate (22) and the arched walls (20,21) form a baffle which is between a cover (10) and a bottom (1) forming parts of the housing is clamped. 6· Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (10) Seiten-, Vorder- und Rückwände des Gehäuses aufweist, die mit dem Boden (1) verbunden sind.6. Unit according to claim 5, characterized in that that the cover (10) has side, front and rear walls of the housing which are connected to the base (1). 7· Einheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (10) zum lagefesten Einklemmen dee Filterelementes (14) gegen den Boden (1) dient.7 · Unit according to claim 5 or 6, characterized in that the cover (10) is to be clamped in a fixed position the filter element (14) is used against the floor (1). 8· Einheit nach jedem der Ansprüche 5-7» dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (1) eine abnehmbare Platte (7) innerhalb des Umfanges des Filterelementeβ (14) ein-8 · Unit according to any of claims 5-7 »characterized in that the bottom (1) is a removable plate (7) within the circumference of the filter element β (14) 109853/0209109853/0209 D H76177 D H76177 -lischließt und die Platte (7) mit einer Auslaßöffnung (27) für die gefilterte Luft versehen ist und Mittel (28,12) zum Befestigen der Einheit an dem Lufteinlaß einer Maschine und zum Halten des Deckels (10) in eeiner Lage aufweist·- closes and the plate (7) with an outlet opening (27) for the filtered air and means (28,12) for attaching the unit to the air inlet of a machine and for holding the lid (10) in one position 109853/0209109853/0209
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