DE2265379B1 - Luftdrehfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftdrehfilter mit einem saugseitig vor einem Gebläse drehbar gelagerten Filtersieb sowie mit einer außerhalb des Drehfilters angeordneten Zwischenwelle, die eine mit der Antriebsscheibe eines Motors über einen Riemen gekuppelte erste Riemenscheibe sowie eine mit dem Drehfilter über einen anderen Riemen gekuppelte zweite Riemenscheibe trägt.

Aus der US-PS 18 60 697 ist ein Luftdrehfilter bekannt, der aus einem vor dem Motorkühler beispielsweise eines Mähdreschers drehbar angeordneten nach vorn kegelförmig verjüngten Filtersieb und einem hinter dem Kühler angeordneten drehbar angetriebenen Gebläselaufrad besteht. Das auf einer zentrischen Achse gelagerte Filtersieb ist mit einem radiale Leitbleche aufweisenden Leitrad ausgestattet, so daß die von dem Gebläselaufrad durch den Kühler und durch das Filtersieb angesaugte Luft beim Durchströmen des Leitrades dieses sowie das damit verbundene Filtersieb rotierend antreibt. Eine Variante dieses bekannten Luftdrehfilters sieht für das Filtersieb einen zwangsläufigen Antrieb in der Weise vor, daß ein die Antriebswelle mit dem Gebläselaufrad kuppelnder Treibriemen zusätzlich um eine Riemenscheibe geführt ist, die auf einer ortsfest gelagerten Zwischenwelle sitzt

und daß von einer zweiten auf der Zwischenwelle befestigten Riemenscheibe mittels eines Riemens der Antrieb auf den Drehfilter übertragen wird. Um das Filtersieb zur Reinigung oder Wartung abzunehmen, muß die Riemenscheibe von der Zwischenwelle gelöst und entfernt werden. Diese Arbeiten sind umständlich und führen zu längeren Stillstandszeiten im Betrieb eines Mähdreschers. Außerdem bereitet es bei dieser bekannten Anordnung Schwierigkeiten, gleichzeitig die erforderliche Spannung des das Filtersieb umschlingenden Riemens sowie des um die Antriebswelle. Zwischenwelle und Welle des Gebläseaufrads verlaufenden Riemens einzustellen und aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antrieb für den Luftdrehfilter so auszubilden, daß sich bei Wartungsarbeiten der Riemen schnell vom Filtersieb abnehmen und anschließend auch schnell wieder montieren und auf die erforderliche Spannung bringen läßt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwischenwelle in zwei unter axialem Abstand zwischen den beiden Riemenscheiben angeordneten Lagern aufgenommen ist, die zur Aufrechterhaltung der Spannung beider Riemen gegen einen ortsfesten Maschinenrahmen vorgespannt und voneinander unabhängig einstellbar sind. Aufgrund dieser Anordnung läßt sich das Filtersieb im Bedarfsfall der Reinigung, Wartung oder des Auswechselns schnell von seinem Antrieb lösen und auch ein erleichterter Zugang zu den innerhalb des Luftfilters angeordneten Bauteilen erreichen, da die Zwischenwelle lediglich entgegen ihrer Vorspannkraft etwas angehoben zu werden braucht und dann sofort der Riemen von der auf der Zwischenwelle befestigten Riemenscheibe abgenommen werden kann. Nach vollzogener Reinigung, Wartung od. dgl. wird der auf den Umfang des Filtersiebes aufgelegte Riemen genauso schnell wieder in seine Betriebsstellung gebracht, indem die Wartungsperson die Zwischenwelle entgegen der Vorspannkraft in Richtung zum Luftdrehfilter verschwenkt und den Riemen auf die Riemenscheibe auflegt, so daß nach Freigabe der Zwischenwelle der Riemen die für die Kraftübertragung notwendige Spannung erhält. Die gleichen vorteilhaft einfachen Arbeitsverhältnisse ergeben sich beim Auswechseln des mit dem Luftdrehfilter oder des mit der Antriebsscheibe des Motors verbundenen Riemens. Außerdem sorgt dieser Aufbau für eine ständige Spannung beider Treibriemen, so daß sich zusätzliche Riemenspanner erübrigen.

Zweckmäßig sind die Lager der Zwischenwelle mit Hilfe von Federn in eine sich von der Drehachse des Filtersiebes entfernende Richtung vorgespannt. Es ist auch zweckmäßig, wenn die Zwischenwelle in Langlochöffnungen von Wandungen eines sich senkrecht zur Zwischenwelle erstreckenden Gehäuses einstellbar geführt ist. Die Enden der Langlochöffnungen bilden dabei Anschläge, welche den Winkel der Schrägstellung der Zwischenwelle zum Beispiel dann begrenzen, wenn die Vorspannfeder an einem Ende der Zwischenwelle gelöst worden ist.

Eine Ausführungsform des Luftdrehfilters gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle in Buchsen gelagert ist, die in den Langlochöffnungen verschiebbar sind, und daß auf den Buchsen jeweils eine axial bewegliche Platte durch die Kraft von Federn gegen die Gehäusewandungen vorgespannt ist. Diese Bauart ist sinnvoll, wenn sich die Zwischenwelle durch ein mit dem Innern des Luftdreh-

filters in Verbindung stehendes Gehäuse erstreckt und die Langlochschlitze gegenüber dein in dem Gehäuse herrschenden Unterdruck abzudichten sind.

In weiterer Ausgestaltung der Hrfindung kann aiii der /.wischenwelle eine zusätzliche Riemenscheibe befestigt sein und mit einem innerhalb des Filtersiebes angeordneten Gebläselaiilrad in Aiitriebsverbindung stehen.

Die F.rfindung ist nachfolgend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fs zeigt

F i g. 1 einen schematisch dargestellten Drehfilter nach der Erfindung im Axialschnitt und in Beziehung zu einem Maschinenkühler mit Filterantrieb,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit Blickrichtung entsprechend dem Pfeil F2 in F i g. 1.

F i g. 3 eine vergrößerte Wiedergabe des in Fig. 1 umrandeten Abschnittes / J,

Fi g. 4 einen Schnitt nach der Linie IVIV in F i g. 3,

F i g. 5 eine vergrößerte Wiedergabe des in I·' i g. 3 umrandeten Abschnittes /5.

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des in F i g. 3 umrandeten Abschnittes /'6,

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VIl in F i g. 3,

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII VIII in Fig. 3.

F i g. 9 eine vergrößerte Darstellung des in F i g. 3 umrandeten Abschnittes /'9 und

F i g. 10 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Drehfilters nach der Erfindung.

Fig. I und 2zeigen schematisch einen Kühler !.durch den das Kühlmedium eines Motors strömt. Gemäß der Erfindung ist dieser Kühler in einem Gehäuse 3 gehaltert, das seinerseits auf dem Maschinenrahmen 4 beispielsweise mit Hilfe schematisch angedeuteter Schrauben 5, 6 od. dgl. befestigt ist. Das Gehäuse 3, in dem der Kühler 1 vorzugsweise mit Hilfe von Gummiblocks 7 aufgehängt ist, um zu verhindern, daß sich mögliche Deformationen des Gehäuses auch auf den Kühler übertragen, bildet auf diese Weise eine geschlossene Einheit, an deren Vorderseite eine kreisförmige Öffnung 8 von einem aufgebogenen Bund oder Ring 9 umgeben ist.

In dem Gehäuse 3 sind im vorliegenden Fall drei Streben 10,1! und 12 befestigt, die entsprechend F i g. 8 fest mit einer Welle 13 verbunden sind, so daß die Welle etwa auf die Mitte des Kühlers I weist und darauf senkrecht gerichtet ist.

Auf der Welle 13 ist die Nabe 16 eines Laufrades 17 mit Kugellagern 14, 15 drehbar gelagert und an einer Axialbewegung gehindert. Der Außendurchmesser des Laufrades 17, der durch die äußeren Enden der Schaufeln 18 gebildet wird, ist vorzugsweise etwas größer als der Durchmesser der Öffnung 8 im Gehäuse 3. Das Laufrad 17 ist auf der Welle 13 so gelagert, daß es sich vor der Öffnung 8 des Gehäuses, d. h. außerhalb des Gehäuses befindet. Mit der Nabe 16 ist eine Riemenscheibe 19 fest verbunden, beispielsweise für einen Keilriemen 20.

Das Gehäuselaufrad 17 ist von einem Ring 21 umgeben, der zur Erhöhung seiner Festigkeit zu Ringwülsten umgebogene Stirnkanten 22 und 23 aufweist. Der Durchmesser des Ringes 21 ist so gewählt, daß der eine Ringwulst 22 die Öffnung 8 des Gehäuses 3 umgibt, und zwar den nach vorn ausgestülpten Ringrand 9 der Öffnung 8, so daß der Ring 21 die Öffnung 8 des Gehäuses 3 abdeckt und zwischen dem Ring und dem ausgestülpten Rand 9 ein kreisringförmiger Drehspalt 24 aufrechterhalten bleibt.

Der Ring 21 ist beispielsweise durch Speichen 25 abgestützt, deren innere finden gemäß F i g. 3 an Flanschen 26 und 27 einer Nabe 28 befestigt sind, die > mittels Kugellagern 29 und 30 auf der Welle 13 drehbar jedoch nicht axial beweglich sind. Am Außenumfang des Ringes 21 ist ein konischer Ringabschnitt 31 z. 13. durch l'unktschweißung befestigt, dessen freies Ende nach vorn weisend umgebogen ist, so daß ein /entrienand 32

!<> zur Aufnahme und Halterung eines I iliersiebcs 53 entsteht.

Der Filter besteht hauptsächlich aus einem zylindrischen Bauteil 34, dessen gesamte Oberfläche perforiert ist und dessen rückwärtiger Rand einen umgebogenen

ι Wulst 35 besitzt, der in den nach vorn gerichteten /.entrierrand 32 des konischen Ringes 31 eingesetzt wird. An den Vorderabschnitt des zylindrischen Bauteils 34 ist ein Deckelteil 36 angeschlossen, d.-r an bestimmten Stellen durch ringförmige Stecken 37

ή verstellt ist und eine zentrale Öffnung 38 enthält, die durch einen nach innen gerichteten konischen Bauteil 39 verschlossen ist.

Der .Staubfilter 33 kann aus einem zusammenhängenden Bauteil oder aus mehreren Einzelteilen bestehen, die dann miteinander vernietet, verschweißt oder auf andere Weise miteinander verbunden sind. Das Ende mit dem kleinsten Durchmesser des nach innen gerichteten konischen Bauteils 39 ist mit Hilfe von Schrauben 40 an einem flansch 41 befestigt, der gemäß

·,'■< F i g. 9 seinerseits mit Hilfe eines Kugellagers 42 auf einer Welle 43 drehbar abgestützt ist. Die Welle 43 ist mittels eines Gewindeabschnittes 44 in eine axiale Gewindebohrung 45 im Stirnende der Welle 13 eingeschraubt und an ihrem anderen Ende mit einem

ί· Drehgriff 46 versehen.

Auf der Welle 1 3 ist zwischen den vorbeschriebenen flanschteilen 27 und 41 mit Hilfe von Klammern 47 und 48 eine I lalterung 49 befestigt, an der zwei Stangenpaare 50 bzw. 51 angeschweißt sind. Diese Stangen tragen

in an ihren äußeren Enden eine Platte 52, die einen nach oben gebogenen Abschnitt 54 aufweist. Die Plattenabschnitte 52 und 53 gegenüber einem Segment des zylindrischen Wandabschnittes 34 bzw. der Deckelwand 36 des Filtergehäuses 33 angeordnet.

ι . An einem Ende ist an der Platte 53 ein Materialstreifen 54 befestigt, der auf die Deckelwand 36 gerichtet ist und mit einem geringen Abstand kurz, vor dieser Deckelwand endet. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann ein solcher Materialstreifen aus ι einer Bürste bestehen, die an der Deckelwand anliegt, wobei jedoch ein unmittelbarer mechanischer Kontakt nach Möglichkeit vermieden wird.

Die vorbeschriebene Vorrichtung hat folgende Arbeitsweise: Das Gebläselaufrad 17 wird über den - Riemen 20 und der Staubfilter 33 über einen Riemen 55 kontinuierlich angetrieben, der den Ringbauteil 21 umschlingt (F ig. 1,2 und 3). Auf diese Weise werden die größeren in der Luft befindlichen und abzuscheidenden Partikel, beispielsweise Häcksel, Stroh u.dgl., die sich auf dem Filtergehäuse absetzen, vom Filter gelöst und fallen dort ab, wo sich die ortsfesten Platten 52 und 53 befinden und kein Saugdruck auftritt. Durch Anbringung des Abstreifelementes 54 wird eine zusätzliche Luftturbulenz bzw. ein örtlicher Überdruck erzeugt, so daß Staub- und Schmutzpartikel noch besser und praktisch zwangsläufig von dem Filtergehäuse nach außen weggedrückt werden und abfallen.

Die Schmutzpartikel usw. werden auch dadurch vom

Filtergehäuse 3 abgehalten, daß sich das Filtergehäuse drehend bewegt und dadurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß die Partikel die Ansaugöffnungen durchdringen. Die auf das Filtergehäuse 33 auftreffenden Partikel werden dort aufgrund der Drehbewegung des Gehäuses wieder abgestoßen. Aus diesem Grund ist der Abschnitt 39 des Filters nicht perforiert, da an dieser Stelle die Zentrifugalkraft zu gering wäre, um Schmutzpartikel vom Filtergehäuse wegzuschleudern.

Durch die konische Ausbildung des Bauteils 38 erreicht man, daß die vom Umfang her eintretende Luft von vornherein eine Richtung auf das Kühlgerät 1 erhält. Gleichzeitig gestattet die konische Vertiefung eine bequeme und geschützte Unterbringung des Handrades 46.

In erster Linie bezweckt die Erfindung jedoch eine Abdichtung zwischen dem rotierenden Filtersieb 33 und den ortsfesten Bauteilen der Maschine, im vorliegenden Fall dem Gehäuse 3, ohne jegliche mechanische Berührung, so daß an der Stelle, wo der rotierende Bauteil einem ortsfesten Bauteil gegenübersteht, kein Schmutz in den Filter eindringen kann. Aus diesem Grund ist das Gebläse bezüglich des zylindrischen Spaltes 24, der zwischen dem Wulst 22 und dem aufgebogenen Rand 9 des Gehäuses 3 gebildet ist, so angeordnet, daß sich der Drehspalt 24 in der Druckzone des Gebläses befindet und von dort kein Staub o. dgl. eindringen kann.

Indem man das Gebläse vor das Kühlgerät setzt, erzeugt das Gebläse vor dem Kühlgerät Turbulenzen, die ebenfalls dazu beitragen, daß sich das Kühlgerät nicht verstopfen kann.

Der Zusammenbau und das Auseinandernehmen eines derartigen Filters ist äußerst einfach, da nur die Welle 43 mit Hilfe des Handrades 46 entfernt zu werden braucht, worauf man das Filtersieb 33 abnehmen kann. Der Zusammenbau wird dadurch erleichtert, daß der Wulst oder Bördelrand 35 des Filtersiebes selbsttätig in dem Zentrierrand des konisch erweiterten Ringes 31 aufgenommen wird, dessen diese Detailausbildung in F i g. 6 gezeigt ist.

Fig. 1 und 2 zeigen den Antrieb für den Staubfilter nach der Erfindung, bestehend aus Riemen 20 und 55, die über auf einer Welle 58 befestigte Riemenscheiben 56 und 57 geführt sind. Die Welle 58 ist in Lagerbüchsen 59 und 60 drehbar abgestützt, die sich durch längliche Öffnungen 61 bzw. 62 in Wandungen des Gehäuses 3 > erstrecken. Auf den Büchsen 59 und 60 sitzen außerhalb der Öffnungen 61 und 62 Dichtscheiben 63 und 64, die mit Hilfe von Federn 65 und 66 gegen die jeweiligen Wandung des Gehäuses 3 angedrückt sind. Außerdem sitzt auf der Welle 58 eine Riemenscheibe 67, die über

i'i einen Riemen 68 mit der von dem Motor 2 angetriebenen Riemenscheibe 69 verbunden ist.

Die Lagerbüchsen 59 und 60 sind schließlich mit Hilfe von Federn 70 und 71 an ein feststehendes Bauteil der Maschine angeschlossen, um die Riemen 20, 55 und 68

r- unter Spannung zu halten, ohne daß dabei die Öffnungen 61 und 62 freigelegt werden und dadurch ein Druckverlust entstehen könnte.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 10 wird das Filtersieb durch die

j · Kühlluft selbst angetrieben, die durch das Sieb hindurch vom Gebläselaufrad 17 angesaugt wird. Zu diesem Zweck ist auf der in diesem Fall anders ausgelegten feststehenden Welle 13 über ein Kugellager 72 ein Gebläselaufrad 73 drehbar abgestützt, dessen Schaufeln

y, 74 mit dem zylindrischen Wandabschnitt 34 des Filtergehäuses verbunden sind. Wird bei dieser Ausführungsform über das Gebläselaufrad 17 Luft angesaugt, so beginnt das Filtersieb zu rotieren, da die angesaugte Luft auf die Leitschaufeln 74 einwirkt und diese somit

,·.< abzulenken versucht. Auch bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Filtersieb 33 und dem Gehäuse 3 des Kühlgerätes ein Drehspalt 24 vorgesehen, der sich auf der Druckseite des Gebläses befindet.

Erfindungsgemäß entsteht somit ein Luftfilter, der die

: ■ angesaugte Luft von größeren Staubpartikeln, beispielsweise von Häcksel, Stroh und dergleichen befreit, bei dem die Abdichtung ohne mechanische Berührung erfolgt, so daß weder Reibungsverluste noch Abnutzungerscheinungen auftreten.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele begrenzt. Der Staubfilter kann in jeder beliebigen Größe und auch in anderen als zylindrischen Formen verwirklicht werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Luftdrehfilter mit einem saugseitig vor einem Gebläse drehbar gelagerten Filtersieb sowie mit einer außerhalb des Drehfilters angeordneten Zwischenwelle, die eine mit der Antriebsscheibe eines Motors über einen Riemen gekuppelte erste Riemenscheibe sowie eine mit dem Drehfilter über einen anderen Riemen gekuppelte zweite Riemenscheibe trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (58) in zwei unter axialem Abstand zwischen den beiden Riemenscheiben (57, 67) angeordneten Lager (59, 60) aufgenommen ist, die zur Aufrechterhaltung der Spannung beider Riemen (55, 68) gegen einen ortsfesten Maschinenrahmen (4) vorgespannt und voneinander unabhängig einstellbar sind.

2. Luftdrehfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (59, 60) der Zwischenwelle (58) mit Hilfe von Federn (70, 71) in eine sich von der Drehachse (13) des Filtersiebes entfernende Richtung vorgespannt sind.

3. Luftdrehfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle in Langlochöffnungen (61, 62) von Wandungen eines sich senkrecht zur Zwischenwelle (58) erstreckenden Gehäuses einstellbar geführt ist.

4. Luftdrehfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (58) in Buchsen (59,60) gelagert ist, die in den Langlochöffnungen (61, 62) verschiebbar sind, und daß auf den Buchsen jeweils eine axial bewegliche Platte (63,64) durch die Kraft von Federn (65, 66) gegen die Gehäusewandungen vorgespannt ist.

5. Luftdrehfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenwelle (58) eine zusätzliche Riemenscheibe (56) befestigt ist und mit einem innerhalb des Filtersiebes (33) angeordneten Gebläselaufrad (17) in Antriebsverbindung steht.