DE1607690A1 - Luftfilteranlage - Google Patents

Description

GSEPEL AüTO&YAR
Szigethalom,
Budapest, Ungarn

Die Erfindung betrifft eine Luftfllteranlage für Verbrennungsmotoren, Kompressoren und andere Luftsaugmaschinen.

Bei Verbrennungsmotoren« Kompressoren und sonstigen Luftsaugmaschinen wird die Staubabscheidung durch die bisher augewandten Tilter von Pilsbauart,, d.h. von niedrigem Konstruktionabau Ib allgemeinen einfach derweise erzsielt, dass die mit Staub verunreinigte Luft gegen eine Ulflache anprallen gelassen, und danach die gegen die öl*lache angeprallte Luft durch einen geölten Filtereinsatz geführt wird. Der Filtereinsatz kann aus verschiedenen faserigen Werkstoffen, aus Drahtsieb, Drahtgewebe, Kunststoffsieb, uaw. gefertigt werden* Die oben um -schrlebene Ausführung hat dta Nachteil, dass sufolge der einfachen Prallung die filterwirkung der ölf lache nicht genügend

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ausgenützt und die Staubabscheidung grosstenteile dem Filtereinsatz überlassen wird· Dies hat zur Folge, dass der Widerstand des Filtereinsatzes in der Funktion der Zeit in erheblichem Masse steigt. Aus diesem Grund Müssen die Filtereinsätze häufig gereinigt werden, weil die Widerstands zu nähme des Filters einen Leistungsverlust verursacht. Das Reinigen des Filters bedeutet jedoch einen Zeitausfall, verschlechtert also den Ausnutzungsgrad der Maschine· Die gegenwärtigen Filter von Filzbauart haben ferner den Nachteil, dass die in denselben strömende luft das im ölbecken befindliche öl mehr oder weniger mit sich reisst.

Der Wirkungsgrad der bekannten Filter von Filzbauart liegen im Bereich von 90-92 %· Dieser Wert ist den gegenwärtigen Anforderungen nicht mehr entsprechend, da diese den seltgemässen Filtern gegenüber einen Wirkungsgrad von 98-99% vorschreiben·

Die Erfindung bezweckt das Zustandebringen eines Ölbad-Luftfilters, das mit einem höheren Wirkungsgrad arbeitet, einen geringeren Kernwiderstand hat, weniger Putz- und Instandhaltung sarbelten erfordert, als die bisherigen Luftfilter.

Die Erfindung besteht also aus einer Luftfilteranlage, die über ein, die Reinluft einführendes Rohr, ein dasselbe umschliessenden Luftfiltergehäuse und einen im Luftfiltergehäuse angeordneten, seitlich geschlossenen Filtereinsatz, sowie einen unter dem Filtereinsatz vorgesehenen ölraum mit offener Oberfläche, ferner über eine mit dem zwischen der In -nenwand des: Luftfiltergehäuses und dem Filtereinsatz liegenden, ringförmigen Raum verbundene Luftzuführungsöffnung ver-

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mit der Ein"

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. Das.Wesen der.Erfindung liegt darin, dass in dem mit d tr|tteöffnung des Iuftfiltergehnuses verbundenen, durch den FiLltereinsatz begrenzten, ringförmigen Raum mindestens eine am oberen,.Teil.M^t tangeqtialep Lenkschaufeln versehene, in Kranzform aijgeprdnete, Einführungsöffnungen enthaltende.,. laif^strom aufteilende, den ölraum abschliessende Seheideplatte, sowie , eine den Ölraum vom Filtereinsatz, abtrennende, mit lenkkanti-. gen Perforationen versehene, den Luftstrom aufteilende ölbad-2lerstäubungsplatte vorhanden sind.

Beim erfindungsgemässen luftfilter werden der niedrige Wi·?· de rs t and, die wirtschaftliche Iribetriebhaltung; und die Beseitigung des ölabtriebs durch den Einführungsschaufelkranz, die Zusammenstimmung der im, Ringraum am kegelringförmigen Beschleuniger entstehenden Geschwindigkeiten, die Öl- und Staubabscheidungsplatte gemeinsam gesichert.

Versuche haben bewiesen, dass der Wirkungsgrad des erfindungsgemässen Luftfilters den Wert von 98-S># erreicht·

Erfindungsgemäss ist die Lufteinführungsöffnung als ein das Filtergehäuse umschliessender und mit Offnungen - die mit Lenkachauf ein versehen sind - ausgeführter Einführungsring gestaltet, der mit zwei, mit Lenkschaufeln versehenen, mit Eintrittsöffnungen ausgeführten, durch eine den Luftstrom aufteilende Scheideplatte begrenzten RSunen verbunden ist, während am äusseren Umfang des ringförmigen Baumes die am oberen Teil der Scheideplatte befindlichen Öffnungen mit einem Trockensubstanz-Samaelraum verbunden sind«

Öle Lufteinführungsöffnung ist erfindungsgemäss als mindestens eine, das Filtergehäuse umschliessende, sich gegen die Einführung in das Filtergehäuse zu verengende Spiralrinne gestaltet. ORfGfNAUWSPECTeD

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Me einfache und wirtschaftliche Durchführung der Erfindung wird dadurch gesichert, dass die den Luftstrom aufteilende Ölbad-Zerstäubungsplatte aus expandiertem Blech gefertigt wird.

Das erfindungsgemässe Ölbad-Luftfilter sichert - im Ver gleich mit den bisherigen Konstruktionen - einen um 6-9 % höheren Wirkungsgrad. Bin bedeutender Vorteil desselben liegt darin, dass der Widerstand des Filters in der Funktion der Betriebezeit in einem nur sehr geringen Masse zunimmt, da der grösste Teil des Staubes durch das öl abgebunden wird. Die geringere Widerstandszunahme ergibt in der Funktion der Betriebsseit einen Leistungsgewinn und eine Kraftstoff-Verbrauchsab nähme. Einen weiteren Vorteil bedeutet die ölersparnis, da der Filtereinsatz sich weniger verstopft und das Putzen seltener vorzunehmen ist. Infolgedessen verringern sich der Betriebsausfall und auch die für die Instandhaltung der Maschine vorgesehene Zeit.

Die Erfindung wird untenstehend mittels Ausführungsbelspie-Ie anhand der beiliegenden Zeichnung umschrieben, in welcher

Abbildung 1 den Querschnitt des erfindungsgemässen Luftfilters durch das Luftzufünrungsrohr und durch den Einführungsechaufelkranz darstellt,

Abbildung 2 den horizontalen Schnitt des Luftfilters nach Abbildung 1 zeigt,

Abbildung 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wobei nur die teilweise Schaufelkonstruktion in horizontalem Schnitt dargestellt ist,

Abbildung 4 einen Teil der Anschlussdichtung des erfindungsgemässen Luftfilters und der Luftsaugleitung im Schnitt veranschaulicht·

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist an einem

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Anschlussrohrstutzen 12 ein Luftfiltergehäuse 3 ausgestaltet. In das Luftfiltergehäuse 3 führt nahezu tangential eine Lufteinführungsöffnung 1. Im Innern des Luftfiltergehäuses 3 ist eine mit Lüfteinführungsschaufelkranz versehene Scheidplatte 2 untergebracht. Der obere Teil des Luftfiltergehäuses 3 und der Scheideplatte 2 ist für das Aufliegen einer Dichtungsplatie 10 ausgeflanscht*

Sin zwischen dem Luftfiltergehäuse 3 und der Scheideplatte

2 liegender Baum A erfüllt die Rolle eines Geräuschdämpfungsraumes. In dem durch Scheideplatte 2 begrenzten Raum ist innen ein heraushebbarer Filtereinsatz 7 untergebracht· Der Filtereinsatz 7 wird aus Drahtgewebe, Kunststoff» !Pflanzenfaser, usw, gefertigt« Der Filterstoff des Filtereinsatzes 7 ist unten und oben von einer aus Drahtgewebe oder perforiertem Blech gefertigen Scheibe 0 eingeschlossen« In der Mitte des heraus» hebbaren Filtereinsatzes 7 ist ©in Luftausgangsrohr 11 ausgestaltet· Für den Zweck -von Richtung ist der ober© Teil des Filtereinsatzes 7 ebenfalls auegef!anseht. Das ©Efindungsgemässe Luftfilter wird durch einen Deckel 9 abgeschlossen, der am Aueführungsbeispiel durch einen auf dem Luftfiltergehäuse

3 angeordneten Exzenterverschluss 17 befestigt ist_a

Am unteres Teil des heraushebb&ren Filtereinsatzes 7 sind eis Lenkkegel 4, ein öl- und staubabscheidender Haltekegel 5₉ sowie eine aus expandiertem Blech gefertigte Zerstäubungsplatte 6 angebracht, Lenkkegel 4 ist zum Filtereinsatz 7, Haltekegel 5 zum Lenkkegel 4 und die expandierte Zerstäubungsplat-

te 6 sum Haltekegel 5 fix befestigt«

An oberes Teil des Verbindungsrohrstutzens 12 sind zwei DichtuEgsstellea mit Anwendung des Rohrs 15, für dl© Sichtungen 13 und 14, vorgesehen· Am unteren Teil des Verbindungsrohrstutzensl2

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ist eine Rohrschelle 16 angebracht· Rohrschelle 16 befestigt das Luftfilter zum Anschlussrohr der in der Abbildung nicht dar-, gestellten Lufteaugmaschine·

Während des Betriebes kommt die durch eine Lüfteinführungsöffnung 1 einströmende Luft ia den durch das Luftfiltergehäuse und durch die mit Luftlenkschaufelplatten versehenen Scheideplatten 2 begrenzten Raum A. Dieses ringförmige Raum A hat ausser der Luftverteilung auch die Rolle der Schallisolierung· Indem die Luft aus dem ringförmigen Raum A durch die am oberen Rand der Scheideplatte 2 ausgestalteten» mit tangentialen Lenkschaufeln versehenen, kranzförmig angeordneten Einführungsöffnungen strömt, erhält dieselbe einen Drall· Zufolge des Dralls entsteht eine Drehbewegung und die durch dieselbe erzeugte Zentrifugalkraft scheidet den in der Luft vorhander Jn Staub auf die Seite des zwischen der Scheideplatte 2 und dem Filtereinsatz 7 befindlichen Raumes B aus· Die Einführung der Luft mittels Drehung vermindert den Widerstand des Filters· Am Ring des Lufteiaführungsschaufelkranzes wird der Schaufelkranz nach Möglichkeit am obersten Funkt angeordnet, damit der sich aus der ölspiegelschwingung, bezw. bei Anwendung der Auspuffbremse aus der ölspiegelsteigung ergebende öiauslauf beseitigt werden könne. Die Zahl der Schaufeln, sowie der freie Querschnitt der Einführungsöffnungen sind derart zu bestimmen, dass die Geschwindigkeit der die Schaufeln passierenden Luft bei der maximalen Luftmenge 15-20 m/Sek. betrage· Das Verhältnis der Seiten der Kranzöffnungen soll g/hF3-6, der, Neigungswinkel der Schaufeln soll /3=30-60°, die durch die Schaufeln erzeugte Drehbewegung soll rechtsweisend oder von entgegengesetzter Richtung, aber jeweils mit der Richtung der durch Luf teinführungsöff nung 1 erzeugten Drehbewegung identisch sein.

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Die mit Lufteinführangsachaufelkran» versehene Seheideplatte 2 kann verschiedener Konstruktion sein. Bei dem in Abbildung dargestellten Ausführungebeispiel ist der Lufteinführungsschau-· felkranz an seinem ganzen Umfang mit Schaufeln versehen, während bei dem in Abbildung 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Schaufeln bloss an einem Teil des Kreises angebracht sind.

Die Luft vollzieht im ringförmigen Baum B eine Spiralbewegung und strömt indessen abwärts, wobei der Staub - wie bereits erwähnt - auf die unter dem Schaufelkranz befindliche Ringwand der Scheideplatte 2 hinausgeschleudert wird· Der Querschnitt des Baumes B 1st derart zu wählen, dass die Luftgeschwindigkeit bei der maximalen Luftmenge 10-15 m/Sek. betrage·

Die spiralförmig abwärtsströmende Luft kommt in einen durch Scheideplatte 2 und durch Lenkkegel 4- gebildeten, konischen, ringförmigen Baum C, wo die Geschwindigkeit zunimmt. Zufolge der höheren Geschwindigkeit werden die bis dahin noch nicht ausge schiedenen, kleineren Staubkörnchen der Luft auch ausgeschleudert und diese an Staub angereicherte Luft stösst unter einem kleinen Winkel an das Bankett D des Luftfiltergehäuses 3. Das Bankett D wird vom darunter befindlichen Ölbad ständig geölt. Auf Bankett D wird der Staub im öl abgebunden· Durch die mittels Drehung stattfindende Luftsuführung auf das Bankett D, be zw. auf die Oloberflache 22 hat zur Folge, dass die Luft sich unter einem Beinen Winkel gegen die Oloberflache stösst und von dort kein überflüssiges Ol mit eich reisst. Durch das Aendern des Lenkkegels 4- und durch das Anbringen von Senkkegeln unter anderen Neigungswinkeln kann die Luftgeschwindigkeit geändert, bzw. das erfindungsgemasse Luftfilter mit dem Luftverbrauch der Lufteaugaaschiae zusammengestimmt werden· Der konische Raum C ist derart zu gestalten, dass die Luftgeschwindigkeit in demselben

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bei der maximalen luftmenge, 15-20 m/Sek. betrage. 1607690

Über der öloberflache 22 entsteht ein Raum F₁ der von oben durch die aus einem sum Haltekegel 5 befestigten, expandierten Blech gefertigte StaubabscheIdeplatte 6 abgeschlossen ist· Auf ihrer ständig geölten Oberfläche scheidet die Staubabscheideplatte 6 die in der Luft enthaltenen Staubkörnchen, und gleichseitig auch die durch die luft mitgerissenen ölkörnchen ab, bsw·. lässt dieselbe nur so viele Olkörner durch, wie sie zu» ölen der Zerstäubungeplatte nötig sind. Die Zerstäubungsplatte 6 let derart ausgeführt, dass si« unten unter die Oberfläche 22 des Öle hineinreicht, wodurch die Möglichkeit der Umgehung eliminiert ist·

Die Dichtungsringe 13 und 14 In dem durch den Anechlusstutsen 12 und durch das Rohr 15 gebildeten Dichtungsträgerraum sichern, dass die äussere, verunreinigte luft nicht In die gereinigte Luft eindringe.

In des Abbildung ist der Weg der Luft gut sichtbar· Die Luft tritt in Richtung des Pfeiles 18 über Luftsufünrungsöffnung I₁ bereits mit einem gewissen, geringen Vor-Drall, in das Luftfilter ein. Ton hier kommt »sie In den Raum A, der die Luft zu den BlnfUhrungsöffnungen des Schaufelkranses verteilt· Aus dem Raum A, in Richtung des Pfeiles 19, paseiert die Luft die Offnungen der Scheideplatte 2, wo sie su einer Drehbewegung gezwungen wird und in den Raum ß hineinströmt· Im Raum B strömt die Luft abwarte und sufolge iürer Drehbewegung schleudert sie den Btaub auf Scheideplatte 2 hinaus· Indem sie von hler In den konischen Bingraum C kommt, beschleunigt sie sieh welter und die kleineren Staubkörner werden ebenfalls hinausgeschleudert. Der angerel -eherte Staubetrom stösst gegen das ständig geölte Bankett D. Die weitere Staubabscheidung Im Raum f, während der Berührung zwischen der Luft und der Oloberf lache 22, be zw. in Richtung des

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Pfeiles 20 forteträa»nd, gibt das überflüssige öl, bezw. den noch vorhandenen Staub auf Haltefcegel 5, be sw. auf Zerstäu -bungefelatte 6 ab. Die Zerstäubungeplatt· 6 läsat nur so viel Ol bis sum Filterstoff des herausnehmbaren filtereinsatzeβ 7 dringen» wie es «u dessen Ölung erforderlich let. Der filtereinsats 7 bindet auch die in der üuft noch enthaltenen Staubkörner von Qrössenordnung 2-5 ab und reinigt gleichseitig die luft vollkommen vom Ölnebel. Öle gereinigte Luft tritt über den Sau» B₁ durch das Loftaustrlttsrohr 11 und durch den Verbindungsrohrstutsen 12 in Richtung der Iuftsaugaaschine aus.

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Claims (1)

1. Luftfilteranlage, die ein Reinluftabführungsrohr, ein dasselbe umeohliessendee Luftfiltergehäuse und einen im Luftfilter- ^v gehäuse angeordneten, seitlich geschlossenen Filtereinsats und einen unter dem filtereinsatz gestalteten ölraum Bit offener OloberfläOhs, sowie eine sit dem »wischen der Innenwand des Luftfiltergehäuses und dem filtereinsatz liegenden, ringförmigen Raus verbundene Lufteinführungaöffnung hat, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe in des «it der Iufteinführungsöffnung /1/ des Luftfiltergehäuse* /3/ verbundenen, durch den flltereineats /7/ begrenzten, ringförmigen Baum /A/ über mindestens eine am oberen Teil mit tangentialen Schaufeln versehene, in Kransform angeordnete, ElnführungsÖffnungen enthaltende, den Luftstrom aufteilende, den ölraum absohliessende Scheideplatte /2/, sowie über eine den ölraum /F/ vom filtereinsatz /7/ abtrennende, mit lenkkantigen Perforationen versehene, den Luftstrom aufteilende ÖlbadserstMubungsplatte /6/ verfügt·

2» Luftfilteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinführungsöffnung /1/ als ein das Luftfiltergehäuse /3/ umschliessender, mit Offnungen - die alt tangentialen Lenkechaufein versehen sind - ausgeführter Einführungsring ausgestaltet 1st, der mit zwei, mit Lenkechauf ein versehenen, mit linfuhrungsfiffnungen ausgeführten, durch eine den Luftstrom aufteilende Scheideplatt· /2/ begrenzten Räumen verbunden ist und am ausseren Umfang des ringförmigen Saumes die am ., oberen Teil der Scheideplatte /2/ befindlichen Öffnungen mit einem Trockensubetans-Sammelraum verbunden sind.

3· Luftfilteranlage nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfteinführuogsöffnung /1/ als mindestens •ine das Filtergehäuse /3/ umschlieseende, sloh in Sichtung der !Einführung in das tiltergebJue· verengende Spiralrinne ge-

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staltet ist.

4. iMftf ilteranlage nach einen der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die des luffcetroa verteilende Olbadserstäubungsplatte /6/ aus expesdierte» Blech gefertigt wird·

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