DE3905894A1

DE3905894A1 - Zyklon-vorabscheider

Info

Publication number: DE3905894A1
Application number: DE19893905894
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Baumann
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Priority date: 1988-04-16
Filing date: 1989-02-25
Publication date: 1989-10-26
Also published as: DE3905894C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Zyklon-Vorabscheider, insbe sondere zur Anordnung als Vorreiniger im Ansaugluftstrom eines Luftfilters für eine Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse zur Führung des Luftstromes, wobei am bzw. im Ge häuse ein Lufteinlaß für die zu reinigende Luft, ein Strömungsleitkörper mit Flügeln zur spiraligen Verwirbe lung des Luftstromes, eine periphere Austragöffnung für im Luftstrom nach außen getragene Schmutzpartikel und ein Luftauslaß für die vorgereinigte Luft vorhanden sind.

Ein Zyklon-Vorabscheider der genannten Art ist aus der DE-OS 28 37 036 bekannt. Das Gehäuse dieses Vorabschei ders besitzt eine relativ komplizierte, unsymmetrische Form mit einem im wesentlichen rechteckigen Lufteinlaß, von dem ausgehend der Querschnitt des Gehäuses in eine ovale und schließlich runde Form übergeht. Die Quer schnittsfläche für den Luftstrom wird dabei zunächst kleiner, dann größer und schließlich wieder kleiner. Allein die Herstellung des Gehäuses erfordert bei diesem Zyklon-Vorabscheider wenigstens zwei unterschiedliche Formen, wodurch der Vorabscheider insgesamt in der Her stellung aufwendig und teuer wird.

Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Zyklon-Vorab scheider der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Zyklon-Vorabscheider der eingangs genannten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse ein leicht konisches Rohrstück ist, daß der Strömungsleit körper umfangsseitig einen umlaufenden Tragring auf weist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des engeren Rohrteils im wesentlichen entspricht und der um fangsseitig mit Rastmitteln versehen ist, welche mit kom patiblen Rastmitteln im Rohrstück nahe des Lufteinlasses verrastbar sind, und daß die Austragöffnung und der Luft auslaß in einem mit dem weiten Ende des Rohrstücks ver rastbaren Rohraufsatz mit einem umlaufenden, nach innen und rückwarts vorragenden Kragen und mit einer umfangs seitigen Durchbrechung als Austragöffnung ausgebildet sind.

Der wesentliche Teil des Zyklon-Vorabscheiders gemäß Erfindung besteht aus einem geometrisch sehr einfachen Körper, nämlich dem konischen Rohrstück. Dieses Rohr stück ist sehr einfach herstellbar und damit sehr kosten günstig. Die beiden weiteren Teile des Vorabscheiders sind auf einfachste Art und Weise mit dem konischen Rohr stück zu dem kompletten Vorabscheider verbindbar, so daß auch Montagezeit und -kosten niedrig sind. Schließlich sorgt die durchgehende Rohrform noch für eine verlust arme Strömung im Vorabscheider, so daß nur ein geringer Druckabfall entsteht.

Für eine bevorzugte Ausführung des Zyklon-Vorabscheiders ist vorgesehen, daß das Verhältnis der Länge des Rohr stücks zu dessen mittlerem Innendurchmesser zwischen 2,5 : 1 und 3,5 : 1 beträgt und daß das Verhältnis des Innen durchmessers des weiten Endes des Rohrstücks zu dessen engerem Ende zwischen 1,2 : 1 und 1,5 : 1 beträgt. Hier mit wird eine gute Vorreinigung des Luftstromes sicher gestellt und es wird erreicht, daß der Vorabscheider ei ne vergleichsweise kompakte Bauform erhält, die seine Un terbringung z. B. in einem Kraftfahrzeug-Motorraum pro blemlos möglich macht.

Um eine unerwünschte Ansaugung von Luft von außen her durch die Austragöffnung sicher auszuschließen, kann hinter diese Öffnung, d. h. außerhalb des Rohrstückes bzw. des Rohraufsatzes ein als Gummi-Lippenventil ausge bildetes Staubaustragventil angeordnet sein. Dieses Ven til öffnet lediglich, wenn auf seiner dem Inneren des Vorabscheiders zugewandten Seite ein höherer Luftdruck herrscht als außen, was aufgrund des pulsierenden Luft stromes bei einer Brennkraftmaschine periodisch auf tritt. Erforderlichenfalls kann das Ventil auch so aus gestaltet sein, daß es zugleich einen Staubsammelraum für eine gewisse Staubmenge bildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 4 bis 7 her vor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Zyklon-Vorabscheider im Längs schnitt.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, besteht das darge stellte Ausführungsbeispiel des Zyklon-Vorabscheiders 1 aus lediglich drei Teilen, nämlich einem konischen Rohr stück 2, einem Strömungsleitkörper 3 und einem Rohrauf satz 4. Das konische Rohrstück 2 besitzt ein engeres Ende 22, das durch Materialverdünnung trichterartig aus gebildet ist und einen Lufteinlaß 20 bildet. Das weite, in der Figur rechte Ende 23 des Rohrstückes 2 trägt den Rohraufsatz 4, der einen Luftauslaß 40 umgrenzt.

Im Inneren des konischen Rohrstückes 2 ist in dessen en gerem Rohrteil 21 in der Nähe des Lufteinlasses 20 der Strömungsleitkörper 3 angeordnet. Der Strömungsleitkör per 3 besteht aus einem hohlen, zentralen Verdrängungs körper 31 sowie aus mehreren von diesem radial nach außen verlaufenden, geneigten Flügeln 30. Umfangsseitig weist der Strömungsleitkörper 3 einen umlaufenden Trag ring 32 auf, der an seiner Außenseite mehrere vorsprin gende Rastnasen 33 trägt. Diese Rastnasen 33 greifen in kompatible Rastausnehmungen 24 im Rohrstück 2 ein, so daß der Strömungsleitkörper 3 fest im Rohrstück 2 posi tioniert ist.

Der Rohraufsatz 4 besteht aus einem außeren zylindri schen Teil 45, dessen Durchmesser dem Durchmesser des weiten Rohrendes 23 entspricht. In ähnlicher Weise wie der Strömungsleitkörper 3 ist der Rohraufsatz 4 mittels mehrerer Rastnasen 43, von denen hier nur eine sichtbar ist, mit dem konischen Rohrstuck 2 mittels Rastausnehmun gen 25 in diesem verbunden. Von dem äußeren Teil 45 des Rohraufsatzes 4 erstreckt sich von dessen Stirnseite ein Kragen 41 zunächst nach innen und dann nach rückwärts in Richtung des Rohrstückes 2. Hierdurch wird zwischen dem Kragen 41 und dem zylindrischen Teil 45 des Rohraufsat zes 4 ein Fangraum 42 für Staubpartikel gebildet. Im un teren Teil des Fangraumes 42 ist der zylindrische Teil 45 des Rohraufsatzes 4 mit einer eine Austragöffnung 44 für die Staubpartikel bildenden Durchbrechung versehen.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich ist, tritt die zu reinigende Luft am linken Ende des Zyklon-Vorabscheiders 1 durch den Lufteinlaß 20 in diesen ein. Durch den Strö mungsleitkörper 3 wird der Luftstrom spiralig verwir belt, wodurch in diesem Luftstrom befindliche Staubparti kel infolge der Zentrifugalkraft nach außen in die Nähe der Wandung des Rohrstückes 2 getragen werden. Bei wei terem Durchströmen des Zyklon-Vorabscheiders 1 gelangen die nach außen getragenen Staubpartikel in den Fangraum 42 und werden von dort durch die Austragöffnung 44 abge führt. Die vorgereinigte Luft verläßt den Zyklon-Vorab scheider 1 durch den Luftauslaß 40 am rechten Ende. Die Teile des Zvklon-Vorabscheiders 1 sind ersichtlicherwei se einfach, z. B. als Spritzgußteile aus Kunststoff oder Leichtmetall, herstellbar und schnell und einfach mitein ander verbindbar, da lediglich Rastverbindungen herzu stellen sind. Ergänzend kann der Zyklon-Vorabscheider 1 an der Austragöffnung 44 noch mit einem Staubaustragven til versehen werden, um ein Ansaugen von Luft durch die Öffnung 44 in das Innere des Vorabscheiders 1 sicher aus zuschließen. Außerdem können noch Befestigungslaschen oder dergleichen Hilfsmittel an dem Zyklon-Vorabscheider 1 angeordnet sein, um ihn in einem Motorraum oder an ei nem Luftfiltergehäuse befestigen zu können. Alternativ kann das Rohrstück 2 auch längsgeteilt ausgeführt sein, wobei dann eine Hälfte als Teil eines Luftfiltergehäuses ausgebildet sein kann.

Die Herstellung des Zyklon-Vorabscheiders 1 ist besonders einfach, da die Einzelteile als Kunststoff-Spritzteile ausgebildet sind. Sie werden rastend oder kraftschlüssig ineinandergesteckt, so daß weder Hilfs- noch Befestigungs mittel bei der Fertigung notwendig sind. Auch der Luftein laß 20 kann gemäß der Figur auf den Tragring 32 aufge schoben werden. Die Befestigung der anderen Einzelteile untereinander wurden bereits vorstehend beschrieben.

Claims

1. Zyklon-Vorabscheider, insbesondere zur Anordnung als Vorreiniger im Ansaugluftstrom eines Luftfilters für eine Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse zur Füh rung des Luftstromes, wobei am bzw. im Gehäuse ein Lufteinlaß für die zu reinigende Luft, ein Strömungs leitkörper mit Flügeln zur spiraligen Verwirbelung des Luftstromes, eine periphere Austragöffnung für im Luftstrom nach außen getragene Schmutzpartikel und ein Luftauslaß für die vorgereinigte Luft vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein leicht konisches Rohrstück (2) ist, daß der Strömungs leitkörper (3) umfangsseitig einen umlaufenden Trag ring (32) aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innen durchmesser des engeren Rohrteils (21) im wesentli chen entspricht und der umfangsseitig mit Rastmitteln (33) versehen ist, welche mit kompatiblen Rastmitteln (23) im Rohrstück (2) nahe des Lufteinlasses (20) ver rastbar sind, und daß die Austragöffnung (44) und der Luftauslaß (40) in einem mit dem weiten Ende (23) des Rohrstücks (2) verrastbaren Rohraufsatz (4) mit einem umlaufenden, nach innen und rückwärts vorragenden Kra gen (41) und mit einer umfangsseitigen Durchbrechung als Austragöffnung (44) ausgebildet sind.

2. Zyklon-Vorabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verhältnis der Länge des Rohrstücks (2) zu dessen mittlerem Innendurchmesser zwischen 2,5 : 1 und 3,5 : 1 beträgt und daß das Verhältnis des In nendurchmessers des weiten Endes (23) des Rohrstücks (2) zu dessen engerem Ende (22) zwischen 1,2 : 1 und 1,5 : 1 beträgt.

3. Zyklon-Vorabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß hinter der Austragöffnung (44) ein als Gummi-Lippenventil ausgebildetes Staub austragventil angeordnet ist.

4. Zyklon-Vorabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Strömungsleitkörper (3) einen hohlen zentralen Verdrängungskörper (31) auf weist, der zumindest zur Anströmseite hin vorragend mit im Längsschnitt parabelartig gerundeter Kontur ausgebildet ist.

5. Zyklon-Vorabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das lufteinlaßseitige Ende (22) des Rohrstücks (2) durch Verdünnung des Rohrmate rials an seinem Innenumfang trichterförmig ausgebil det ist.

6. Zyklon-Vorabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (2) in seiner Längsrichtung geteilt aus zwei miteinander verbunde nen Halbschalen besteht, wobei eine der beiden Halb schalen als integraler Bestandteil eines Luftfilter gehäuses eines dem Zyklon-Vorabscheider (1) nachge schalteten Luftfilters ausgebildet ist.

7. Zyklon-Vorabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (2), der Strömungsleitkörper (3) und der Rohraufsatz (4) als Spritzgußteile aus Kunststoff oder Leichtmetall her gestellt sind.

8. Zyklon-Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (20) auf den Tragring (32) aufgeschoben ist.