DE2642083C2 - Filtereinrichtung für das Ansaugsystem bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung für das Ansaugsystem bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Hauptarrspruches.

Eine gattungsbildende Einrichtung wird in der GB-PS 62 103 beschrieben. Die Führung des Luftstromes innerhalb dieser bekannten Anordnung ist so verzweigt, daß starke Turbulenzen auftreten, die einen großen Luftdurchlaß bei kompakten Ausmaßen, wie sie insbesondere für eine Anbringung im Ansaugrohr eines Kraftfahrzeuges erforderlich sind, nicht möglich ist. Bei der bekannten Anordnung sind weiterhin die Filterpatronen doppelt ausgebildet, wodurch zusätzliche Verwirbelungen und zusätzliche Luftumführungen erforderlich werden.

Ein im Luftansaugrohr eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Luftfilter ist in der US-PS 38 47 577 beschrieben, wobei dieses Filter aus zylindrischen, übereinander gestellten Filterpatronen besteht. Die Verbindung zwischen diesen einzelnen Filterpatronen und die Halterung für diese Patronen an der Gehäusewandung schaffen Hindernisse für die ringförmig um die Filterpatronen herumgeleieete Einlaßluft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß unter Berücksichtigung geringsten Raumbedarfs und einfachster Bedienung im Hinblick auf die Verwendung bei Kraftfahrzeugen, ein maximaler Luftdurchsatz erreicht wird.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Maßnahmen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst

Durch die einteilige, rohrförmige Ausbildung des FiI-terelementes wird ein einfach aufgebautes Bauteil geschaffen, das selbst zu Luftverwirbelungen keinen Anlaß gibt Dadurch, daß die einlaßseitigen Luftöffnungen als Kontraktor und die auslaßseitigen Luftö/fnungen als Diffusor ausgebildet sind, wird erreicht daß d :r Luftstrom allmählich vom Vollkreisquerschnitt auf einen Ringquerschnitt um das konische Filterelement herum überführt wird, so daß ein laminarer Luftstrom innerhalb des eigentlichen Filterteils geschaffen wird, der keine Turbulenzen und damit Verluste aufweist die an- ;iernfalls zu einer Verringerung des Luftdurchsatzes und zu einem ungleichmäßigen Anströmen des Filters führen würden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert Die Zeichnungen zeigen dabei in

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles eines Überlandlastwagens mit einer Filtereinrichtung, in

Fig.2 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform und in

F i g. 3 einen entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform.
In F i g. 1 ist das vordere Teil eines Überlandiastwa-

3» gens 10 dargestellt mit einem Tank 19. Eine Kabine 11 ist oberhalb des Motors angeordnet und die Luftzufuhr zum Motor erfolgt über eine Leitung 12, die sich nach rückwärts und oben erstreckt und in einem Lufteinlaß 13 oberhalb und hinter der Kabine endet.

Die Leitung 12 wird unter Zwischenschaltung entsprechender Hilfsmittel, wie beispielsweise einer vertikalen Strebe 15 und Klammern 16,17 von einem Fahrzeugrahmen 14 getragen. Die Leitung 12 weist ein Einlaßrohr 20, einen Filterbereich 21 ϊτΑ einen LuftaushiQ

<io 22 auf. Der Lufteinlaß 13 ist am Einlaßrohr 20 über Klammern 23 befestigt und L-förmig ausgebildet, so daß

■ eine direkte Zufuhr der Luft bei der Fahrbewegung des Fahrzeuges erfolgt.

Der Filterbereich 21 ist teleskopartig innerhalb des Einlaßrohres 20 an einer Verbindungsstelle 24 angeordnet. Der Luftauslaß 22 und der Filterbereich 21 sind über eine Flanschkupplung 25 miteinander verbunden, wobei diese Flanschkupplung einen ersten Flansch 26, der mit dem Filterbereich 21, und einen zweiten Flansch

so 27 aufweist, der mit dem Luftnuslaß 22 verbunden ist. Der Luftauslaß 22 wird teleskopartig in einem Ansaugrohr 32 im Bereich einer Verbindungsstelle 31 gehalten. Die Durchmesser des Einlaßrohres 20, des Filterbereiches 21 und des Luftauslasses 22 sind im wesentlichen gleich.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird der Lufteinlaß 13 vom Einlaßrohr 20 durch innen angeordnete Klammern 34 und durch d'e Klammer 23 getragen. Der Filterbereich 21 umfaßt ein Gehäuse 40, das tcleskopartig in das Einlaßrohr 20 greift. Innerhalb des Gehäuses 40 ist ein konisch ausgebildetes luftdurchlässiges Filterelement 41 angeordnet, das einen Konus aus gefaltetem Papier, beispielsweise zwischen einem inneren und einem äußeren luftdurchlässigen Stützteil 43 und 44 aufweist. Die Stützteile 43 bis 46 sind fest mit dem gefalteten Papierkonus verbunden, um derart den Faltenabstand zu gewährleisten. Eine Endkappe 46 schließt das gesamte schmalere Ende des Filterelementes 41, wäh-

rend ein Endring 45 die Enden der Falten abschließt, aber das innere, d. h. das Zentrum des Filterkonus im vollen Umfang offen läßt Der Endring 45 wird gleitend in einer ringförmigen Ausnehmung 47 am Boden des Gehäuses 40 aufgenommen. Mit dem schmalen Ende des Filterelementes 41 ist eine Luftführung 53 verbunden, die eine Vielzahl sich radial erstreckender Arme 50 aufweist, die an der inneren Wand des Gehäuses 40 anliegen. Die Luftführung 53 ist abnehmbar mit dem Filterelement 41 durch Federklammern 51 verbunden, die über eine Kante 52 der Endkappe 46 greifen. Die Luftführung 53 wirkt als Kontraktor und besitzt einen konstanten Außendurchmesser. Die Luftführung 53 schafft einen laminaren Fluß der Luft, wenn diese aus dem Einlaßrohr 20 durch einen Ringraum 54 zwischen Gehäuse 40 und dem kleinen Ende des Filterelementes 41 fließt.

Der Lufiauslaß 22 wird teleskopisch an seinem oberen Ende in dem Halteflansch 27 gehalten. Ein Ring 55 ist in das obere Ende des Rohres 22 eingepreßt und umfaßt eine innere Lippe 56, an webhe die äußere Wand einer Luftführung 57 anliegt, die als Diffusor ausgebildet ist, der den Laminarfluß aufrechterhält, wenn sich der Durchmesser von einem Ringbereich 5g innerhalb des Filterelementes 41 zum vollen Durchmesser der Leitung 12 erweitert Eine Dichtung 60 liegt dem Endring 45 des Filterelementes 41 an und bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Filterelement 41 und dem Luftauslaß 22. Bei dieser Ausführungsform fließt der Luftstrom durch das konische Filterelement 41 von au-Ben nach innen.

Um einen Filterwechsel durchzuführen, wird die Klammer 16 und ggf. die Klammer 17 gelöst Nach Lösen der Flanschkupplung 25 kann der Lufteinlaß 13, das Einlaßrohr 20 und der Filterbereich 21 als Gesamteinheit angehoben und seitlich abgelegt werden, wobei die Trennung im Bereich der Dichtung 60 erfolgt. Nachdem nunmehr die Innenseite des Filterelementes 41 zugänglich ist kann dieses Bauteil nach unten aus dem Gehäuse 40 herausgezogen werden, wobei die Luftführung 53 einheitlich mitbewegt wird. Die Federklammern 41 können gelöst werden, die Luftführung 53 wird abgenommen und auf die Endkappe 46 eines neuen Filterelementes 41 aufgesetzt und anschließend wird umgekehrt vorgegangen, um das Bauteil wieder einzusetzen. Die Dichtung 60 verbleibt normalerweise im Ring 55 und kann erneuert oder ausgewechselt werden, wenn dies erforderlich erscheint.

Eine zweite Ausführungsform besteht im wesentlichen aus den gleichen Eirmenten, unterscheidet sich aber dadurch, daß die Luft durch das konische Faltenfilterelement von der lnnenstite zur Außenseite fließt. Identische Bauelemente sind in den Fig. 2 und 3 daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Filterbereich 21 umfaßt ein Gehäuse 140, das Filterelement 41 besieht aus einem Papierfaltenfilterkonus 42, inneren und äußeren perforierten Stützteilen 43 und 44, einem Endring 45 und einer Endkappe 46.

Eine Luftführung 153 ist mit der Endkappe 46 über Federklammern 151 verbunden und als Diffusor ausgebildet, der etwas anders gestaltet ist, als die Luftführung 53 gemäß der vorher beschriebenen Ausführungsform. Er weist Arme 150 auf, die an einem Ring 149 angeordnet sind, welcher dicht in einer Ausnehmung 147 im Gehäuse 140 eingreift. Die Luftführung 153 hält einen linearen Luftstrom in einem fangbereich 154, der das kleinere Ende des Filtereljmentes 51 umgibt und durch den Luftauslaß 22 definiert wird, aufrecht.

In das Einlaßrohr 20 ist eine Luftführung 156 eingepreßt, die als Kontraktor ausgebildet ist, um einen linearen Luftstrom der Luft aus dem Einlaßrohr 20 zu einem Ringbereich 158 innerhalb des Ringes 45 aufrecht zu halten.

Um das Filterelement 41 auszuwechseln, wird im wesentlichen so wie unter F i g. 2 beschrieben vorgegangen. Nach Lösen der Klammern wird die Flanschkupplung 25 getrennt und zwar in diesem Fall um ein Maß das ausreicht, um die Luftführung 153 seitlich gegenüber dem Luftauslaß 22 zu verschieben. Durch Ergreifen der Luftführung 153 wird die Luftführung 153 und das Filterelement 41 nach unten aus dem Gehäuse 140 als Gesarnteinheit herausgezogen. Die Luftführung 153 kann losgeklammert und auf ein neues Filterelement aufgesetzt werden und anschließend werden die Bauteile wieder eingesetzt Hierbei sollte beachtet werden, daß die Luftführung 153 an ihrem unteren Ende so dimensioniert ist daß sie leicht in den Ring 45 des Filters 41 eingesetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

'iffί Patentansprüche:

1. Fiitereinrichtung für das Ansaugsystem bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen mit einem den Lufteinlaß und Luftauslaß aufweisenden Gehäuse, in dem ein von der zu reinigenden Luft von innen nach außen oder von außen nach innen zu durchströmendes hohles und konisch ausgebildetes rohrförmiges Filterelement auswechselbar derart angeordnet ist, daß das größere Ende des Filterelementes gegen die Innenseite der Gehäusewandung abdichtend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Filterelement (41) einteilig ausgebildet ist und Luftführungen (53,57,153 und 136) aufweist die einlaßseitig als Kontraktor (53 und 156) und auslaßseitig als Diffusor (57 und 153) derart ausgebildet sind, daß ein Laminarfluß gewährleistet ist und daß der Lufteinlaß (13) der Filtervorrichtung in Fahrtrichtung weisend angeordnet ist

2. Fiitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungen (53 und 153) zugleich als Befestigungselemente für das Filterelement (41) ausgebildet sind.

3. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichijst daß das Filterelement (41) durch einen kegelstumpfförmigen Konus aus gefaltetem Papier gebildet wird, wobei das Filterpapier zwischen inneren und äußeren durchlässigen Stützteilen (43 und 44) gehalten wird, derart daß die Enden de. Palten im Bereich des weiteren Endes des Filterelementes (Al) durch einen Endring (45) geschlossen werden und das gesamte sich verjüngende Ende des Konus durch ?ine Endkappe (46) abgeschlossen ist.