DE2756751C2 - Luftfilter für die Reinigung der Ansaugluft von luftansaugenden Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfilter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solche Luftfilter finden insbesondere an Brennkraftmaschinen und Kompressoren von Maschinen Verwendung, die unter erhöhtem Staubanfall arbeiten müssen, wie an landwirtschaftlich eingesetzten Schleppern, Dreschmaschinen, Baumaschinen und im Baustellenbetrieb fahrenden Lastwagen. Der vorgeschaltete Zyklon soll einen möglichst großen Anteil des in der angesaugten Luft vorhandenen Staubs ausscheiden und sicher in dem Staubbehälter deponieren, um dadurch den nachgeschalteten, für die Feinreinigung vorgesehenen Filtereinsatz zu entlasten.

Bei dem bekannten Luftfilter der DE-PS 8 49 950 ist der Staubaustrag durch mehrere vom Außenumfang der Stirnwand radial nach innen gerichtete, gleichmäßig auf den Umfang verteilte Schlitze gebildet. Die Wandabschnitte zwischen den Schlitzen sind zu Leitschaufeln abgebogen, die auf der. Staubtopfboden zu weisen. Mit dieser Ausgestaltung der Leitwand läßt sich das für eine sichere Ablagerung des Staubs im Staubsammeltopf schädliche Kreisen des Staubes nicht vermeiden. Sowohl bei gleichförmiger als bei pulsierender Luftströmung wird ein erheblicher Anteil von im Staubtopf abgelagertem Staub in den Schleuderraum zurückgesaugt, und der nachgeschaltete Filtereinsatz verstopft frühzeitig.

Aus der DE-AS 20 46 642 ist bekannt, daß das sichere Ablagern des Staubs in Staubsammeltöpfen von Zentrifugalabscheidern mit ringförmigem Austragsschlitz besonders bei stark pulsierender Gasströmung Probleme bereitet Um das Aufwirbeln des bereits im Staubsammeltopf abgeschiedenen Staubs und sein Zurücksaugen durch den Austragsschlitz in die Schleuderkammer zu verhindern, ist bei diesem bekannten Zentrifugalabscheider vorgesehen, an der Stirnwand der Schleuderkammer auf der Seite des Staubsammeltopf es mehrere radial gerichtete Bremsflügel bestimmter Abmessungen anzuordnen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt bei Luftfiltern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs das Staubrücksaugen aus dem Staubsammeltopf insbesondere auch bei pulsierender Strömung mit einfachen Mitteln wirksam zu verhindern.

Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß der StaubauEtrag durch eine Staubaustragsöffnung gebildet ist die sich nur auf einen Teil des Umfangs von einer Vorderkante bis zu einer in Schleuderrichtung nachgeordneten Hinterkante erstreckt und daß die Leitvonrichtung aus einer stromab der Staubaustragsöffnung angeordneten Leitwand besteht die sich axial in den Staubsammeltopf hinein erstreckt und radial nach innen gekrümmt ist

Eine so ausgebildete Leitwand verhindert das Rücksaugen von Staub aus dem Staubsammeltopf sehr wirksaPA Durch die Leitvorrichtung wird der Staub von der Staubaustragsöffnung auf den Staubboden zu weggedrängt Allein diese Hürde würde jedoch vom Staub leicht übersprungen und dementsprechend nur wenig wirksam sein. Erst durch das zusätzliche Ablenken des Staubs radial nach innen, das er durch die entsprechende Krümmung der Leitwand erfährt wird der erstrebte Erfolg erzielt. Auch bei Luftfiltern mit horizontaler Achse läßt sich die Leitwand ohne weiteres verwenden. Dann muß nur in bekannter Weise die Staubaustragsöffnung oben angeordnet sein. Eine einfacht: und dementsprechend billige Fertigung der Leitwand ist ermöglicht, weil nunmehr die die Schleuderkammer von dem Staubsammeltopf trennende Stirnwand zusammen mit der Leitwand auf einfache Weise 'einstückig aus Kunststoff hergestellt werden kann.

Überraschenderweise ist die Leitwand schon mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen sehr wirksam. Die größte radiale lichte Weite der Siaubaustragsöffnung kann sich zur radialen Leitwandtiefe und zur axialen Leitwandlänge sowie zum maximalen Abstand der Leitwand in Umfangsrichtung von der Hinterkante der Staubaustragsöffnung verhalten wie 1 :0,5 :0,5 :0 bis 1:5:5:7. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis 1:1:1:1.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I ein Luftfilter, teils im Achsschnitt, teils in Ansicht,

F i g. 2 die Stirnwand des Luftfilters der F i g. 1 im Bereich der Staubaustragsöffnung in Ansicht von unten in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2,
F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform und
F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 4.

Das Luftfilter 1 hat ein topfförmiges Filtergehäuse 2 mit zylindrischem Filtergehäusemantel 3 und Gehäuseboden 4. In den Filtergehäusemantel 3 mündet der Rohluftstutzen 5 nahe dem Gehäuseboden 4 ein, aus

dem mittig der Reinluftstutzen 6 ausmündet

Ein Filtereinsatz 10 hat ein ringförmiges, zur Feinfilterung geeignetes Filtermittel 111, das an seiner oberen Stirnseite durch eine Endschieibe 12 und an seiner unteren Stirnseite durch einet Erdscheibe 13 abgedeckt ist.

Ein an idem Reinluftstutzen 6 festgelegter Spannbügel 15 trägt eine Spannschraube 16, die die untere Endscheibe 13 des Filtereinsatzes 10 rnittig durchsetzt. Eine aufgeschraubte Gewindemutter 17 spannt den Filtereinsatz 10 über einen Dichtring 1!) axial gegen den Gehäuseboden 4.

Ein Leitapparat 20 eines die angesaugte Luft zur Erzielung einer Schleuderwirkung in Drall versetzenden Zyklons hat im Bereich des Rohlufustutzens 5 eine Zylinderwand 21, die sich vom Gehäuseboden 4 konzentrisch in das Filtergehäuse 2 hinein erstreckt und an ihrem freien Ende mit mehreren gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten Leiiflügeln 22 versehen ist An den Leitapparat 20 schließt sich die ringförmige Schleuderkammer 23 an, die am Innenumfang vom Filtereinsatz 10 und am Außenumfang durch den konzentrisch dazu angeordneten Filtergehäusemantel 3 begrenzt ist

Die dem Leitapparat 20 gegenüberliegende Stirnwand 30 der Schleuderkammer 23 bildet den Deckel eines Staubsammeltopfes 31 mit Staubtopfmantel 32 und Staubtopfboden 33. Die Stirnwand 30 übergreift den freien Rand des Staubtopfmantels 32 mit einem Kragen 34, der an einem Absatz 9 des Filtergehäusemantels 3 stirnseitig abgestützt und am Umfang zentriert ist Die Befestigung des Staub:sammeltopfes 31 am Filtergehäuse 2 erfolgt über nicht dargestellte übliche Hakenverschlüsse.

Bei dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Stirnwand 30 nahe dem Filtergehäusemantel 3 eine Staubaus Iragsöffnung 40 auf, die sich in Umfangsrichtung von einer Vorderkante 41 bis zu einer in Schleuderrichturg des Zyklons nachgeordneten Hinterkante 42 erstreckt Der Staubaustragsöffnung 40 ist in Schleuderrichtung des Zyklons eine Leitwand 43 nachgeordnet, die sich axial in den Staubsammeltopf 31 hinein erstreckt und entsprechend F i g. 2 radial nach innen gekrümmt ist Die Leitwand 43 hat bei dem in den Fig.2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel solche Abmessungen, daß sich die radiale lichte Weite a der Staubaustragsöffnung 40 zur radialen Leitwandtiefe b und zur axialen Leitwandlänge c sowie zum maximalen Abstand d der Leitwand in Umfangsrichtung von der Hinterkante 42 der Staubaustragsöffnung 40 verhält wie 1:1:1:1.

Das Ausführungsbeispiel der F ϊ g. 4 und 5 unterscheidet sich gegenüber demjenigen der F i g. 2 und 3 durch die Ausbildung der Staubaustragsöffnung 50, die mit abgebogenen Zungen 55 und 56 versehen ist und eine Vorderkante 51 sowie eine Hinterkante 52 hat Die Leitwand 53, die eine ähnliche Form wie die Leitwand 43 hat, erstreckt sich axial in den Staubsammeltopf 31 hinein und ist entsprechend Fig.4 radial nach innen gekrümmt Das Verhältnis der größten radialen Tiefe a der Staubaustragsöffnung 50 zur radialen Leitwandtiefe b und zur axialen Leitwandlänge c sowie zum maximalen Abstand d der Leitwand 53 von der Hinterkante 52 der Staubaustragsöffnung 50 beträgt auch hier 1 :1 :1 :1.

Die angesaugte Luft tritt durch den Rohluftstutzen 5 in das Filtergehäuse 2 ein und wird durch die Leitflügel 22 des Leitapparats 20 in eine Rotationsbewegung versetzt. Die groben Staubteilchen werden in der Schleuderkammer 23 durch Zentrifugalkräfte nach außen an den Filtergehäusemantel 3 gedrängt und gelangen durch die Staubaustragsöffnung 40 bzw. 50 in den Staubsammeltopf 31. Dort werden die Staubteilchen durch die Leitwand 43 bzw. 53 axial auf den Staubtopfboden 33 zu und radial nach innen abgelenkt. Die durch den Zyklon vorgereinigte Luft passiert das Filtermittel 11 des Filtereinsatzes 10 zur Feinreinigung radial von außen nach innen und verläßt den Luftfilter 1 durch den Reinluftstutzen 6.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Luftfilter für die Reinigung der Ansaugluft von Juftansaugenden Maschinen mit einem axial eingespannten, ein ringförmiges, radial von außen nach innen durchströmtes Filtermittel aufweisenden Filtereinsatz, um den herum der konzentrische zylindrische Gehäusemantel die ringförmige Schleuderkammer eines vorgeschalteten Zyklons am Außenumfang begrenzt, mit einem koaxial an das Filtergehäuse angrenzenden, durch eine Stirnwand abgetrennten Staubsammeltopf, dessen zylindrischer Staubtopfmantel den gleichen Durchmesser wie der Filtergehäusemantel hat, und mit einem nahe dem Filtergehäusemantel in der Stirnwand angeordneten Staubaustrag, dem eine auf den Staubtopfboden zu weisende Leitvorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubaustrag durch eine Staubaustragsöffnung (40; 50) gebildet ist die sich nur auf einen Teil des Umfangs von einer Vorderkante (41; 51) bis zu einer in Schleuderrichtung nachgeordneten Hinterkante (42; 52) erstreckt, und daß die Leitvorrichtung aus einer stromab der Staubaustragsöffnung angeordneten Leitwand (43; 53) besteht, die sich axial in den Staubsammeltopf (31) hinein erstreckt und radial nach innen gekrümmt ist

2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis a:b:c: t/der größten radialen Tiefe (a)der Staubaustragsöffnung (40; 50) zur radialen Leitwandtiefe (b) und zur axialen Leitwandlänge (c) sowie zum maximalen Abstand (d) der Leitwand (43; 53) in Umfangsrichtung von der Hinterkante (42; 52) der Staubaustragsöffnung (40; 50) 1 :0,5 :0,5 :0 bis 1:5:5:7, vorzugsweise 1:1:1:1 beträgt