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Luftfilter Durch Patent 512 989 ist ein Luftreiniger für Brennkraftmaschinen
unter Schutz gestellt, bei dem die Geschwindigkeit des durchziehenden (angesaugten)
Luftstromes in der Richtung gegen das Filterende ständig zunimmt, und zwar durch
allmähliche Verengung bzw. Verkleinerung der Querschnitte der durchzogenen Räume
und öffnungen nach dem Filterende hin. Da aber hierbei in jeder Zeiteinheit durch
alle Querschnitte immer die gleiche Luftmenge hindurchgehen muß, so erhöht sich
infolge der zunehmenden Verkleinerung der Querschnitte entsprechend die Durchgangsgeschwindigkeit
der Luft.
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Bei dieser fortwährenden Steigerung der Geschwindigkeit des Luftstromes
bis zum Ende des Filterprozesses besteht jedoch noch der Mängel, daß infolge zu
hoher Geschwindigkeit in den letzten Filterstufen die feinsten, gerade besonders
gefährlichen Staubteilchen und daß weiterhin im Falle der Benetzung des Filters
mit öliger Flüssigkeit Tröpfchen derselben zu leicht mitgerissen, von der starken
Luftströmung durch die letzten Filterkammern hindurchgetrieben werden und so in
die Maschine gelangen, in der sie im Verein mit dem Schmieröl eine verderbliche,
schmirgelnde Wirkung äußern.
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Durch die vorliegende Verbesserung wird dagegen nun auch eine so vollkommene
Reinigung der Luft erreicht, daß auch eine Zurückhaltung der feinsten Staubpartikelchen
erreicht wird und ein Mitreißen von Benetzungsflüssigkeit unter allen Umständen
unterbleibt. Diese restlose Wirkung wird dadurch erzielt, daß die Geschwindigkeit
des Luftstromes im Gegensatz zu dem Filter nach Patent 51z 989 nur im ersten Teil
des Filters durch Verkleinerung der Durchtrittsquerschnitte derKammern zu einerSteigerung
gebracht wird, um auch den kleinsten Staubpartikelchen eine große kinetische Energie
zu erteilen und alle Vorteile einer- starken Wirbelung zu erreichen. Im zweiten
Teil des Filters sind dagegen die Durchtrittsquerschnitte wieder erweitert, so daß
dort wieder eine allmähliche Verminderung der Geschwindigkeit erfolgt.
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Um den Luftdurchtritt durch das Filter zum Ansaugrohr weiterhin auch
überhaupt regeln zu können, kann mit dem Filter noch eine Drosselvorrichtung verbunden
werden.
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In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform
eines solchen Filters dargestellt, und zwar zeigt Abb. z die übereinanderliegenden
Kammern zur Hälfte im Schnitt und zur Hälfte in Ansicht, Abb. ä eine Draufsicht
auf das Filter, und zwar in verschiedenen Höhenlagen; rechte Hälfte Draufsicht auf
das Gesamtfilter, jedoch ohne die Drosselvorrichtung, linkes Viertel
unten
auf ein Zickzackblech und linkes Viertel oben auf ein gelochtes Zwischenblech, und
Abb. 3 in größerem Maßstabe eine schematische Veranschaulichung der Luftbewegung.
In dieser beispielsweisen Ausführung ist das Filter wieder wie bei derjenigen nach
dem Patent 512 989 aus mehreren um ein zentrales Ansaugrohr herum befestigten,
kreisförmig gestalteten und übereinander angeordneten dachartigen Räumen bzw. Luftzügen
hergestellt, nämlich aus mehreren Blechscheiben verschiedener Sonderausführung,
die über das Rohr gestülpt sind und von denen die Scheiben b außen winklig nach
unten abgebogen sind, wobei diese ganze Schicht in ihrer Lage durch Aufstützen ihrer
untersten Scheibe auf einen Ring e des Ansaugrohres oder auf eine sonstige Stütze
gehalten und von oben her durch Aufpressen einer über das Ansaugrohr geschraubten
Verschlußmutter f zusammengedrückt wird. Die Blechscheiben b sind zickzackförmig
ausgeführt, zwischen j e zwei derselben ist eine Blechscheibe c angeordnet, und
diese Zwischenbleche sind in Abständen und so mit Durchlochungen 3-6 versehen, daß
die Räume zwischen den Blechen b untereinander in Verbindung bleiben und die Luft
durch die ganze Kombination hindurch und in das Ansaugrohr ziehen kann. Infolge
dieser Anordnung entstehen zwischen den Blechen b über und unter den Scheiben c
Kammern A-F von verschiedenen Abmessungen, welche als Expansionsräume für die Luft
bzw. als Filterkammern dienen. (Die Anzahl der Bleche b und c kann sowohl kleiner
als auch größer sein, als in der Zeichnung dargestellt.) Bei diesen Ausführungen
der Bleche bzw. der Art ihrer Kombination kommen nunmehr noch folgende besondere
Einzelheiten in Betracht, die erst das eigenartige Zusammenwirken ergeben.
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So wird zunächst die Erreichung eines verschiedenen Rauminhaltes der
Kammern A-F durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Dachwinkels I der Zickzackform
der Bleche b bewirkt, wobei indessen zu beachten ist, daß die Kammern infolge der
sich ergebenden Gruppierung bzw. ihres kleineren Radius nach dem Filtermittelpunkt
zu an sich schon ein kleineres Gesamtvolumen haben. Die Bleche b sind sodann an
ihren abgeschrägten äußeren Rändern nochmals senkrecht nach unten zu einem kurzen
Teil bi abgebogen, so daß zwischen dessen Kante und denn nächst unteren Blech
b noch ein Zwischenraum[ zur Einströmung der Luft verbleibt. Dieser Rand
bildet zusammen mit dem nächst unteren Blech b und der über diesem liegenden Scheibe
c die erste der Kammern A-F. Er dient ferner zur Brechung des in waagerechter Richtung
zuströmenden Luftstromes, so daß dieser durch den Eingang L eine in diese Kammer
A führende Richtung erhält, wobei in deren Winkel II bereits der gröbste, zuerst
anfallende Staub abgeschieden wird, der dann infolge der Erschütterungen, denen
das Filter in den Fällen seiner meisten Verwendung (bei Kraftfahrzeugen) ausgesetzt
ist, auf der Abschrägung des darunter befindlichen Bleches b sogleich selbsttätig
abfällt.
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Von den Kammern A führt sodann ein aus den einander gegenüberstehenden
Teilen bi und c geschaffener Luftdurchlaß 2 in die Kammern B, von hier durch die
Öffnungen 3 der gelochten Bleche c in die Kammern C usw. Um hierbei die beabsichtigte
Geschwindigkeit des Luftstromes durch verschiedene Erweiterungen und Drosselungen
seines Weges zu verändern, sind nicht nur die Kammern A-F von ungleicher Größe,
sondern auch die Luftein- und -auslasse sowie die Öffnungen 3-6 in den Scheiben
c, die in Abb. 2 auch von oben ersichtlich sind. Die Bleche c haben unmittelbar
am Ansaugrohr noch eine Aufbiegung, durch die ein besonderer letzter Fangwinkel
g entsteht.
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Aus dieser nunmehrigen Filterausführung ergeben sich folgende besondere
und vorteilhafte Wirkungen. Zunächst wird die Luft in den eigentlichen Abscheideblechen
zusammengepreßt, während sie sich in den zwischen den Filterstufen geschaffenen
Expansionskammern wieder ausdehnt und sich dadurch sozusagen wieder erweicht, wodurch
die Staubpartikelchen leichter abgeschieden werden können. Dadurch, daß die einzelnen
Abscheidekammern nun verschiedenen Rauminhalt haben, entstehen zwischen denselben
Druckdifferenzen, die das leichtere Abscheiden der Staubteilchen ermöglichen. Um
diese abwechselnde Verdichtung und Erweichung der Luft besonders wirkungsvoll zu
gestalten, nimmt das Gesamtvolumen der einzelnen Filterkammern zunächst zu, dann
aber gegen das Filterende wieder ab. Gleichzeitig wird durch Verkleinerung und Wiedervergrößerung
der Durchtrittsquerschnitte zwischen den Expansionskammern anfänglich die Durchtrittsgeschwindigkeit
der Luft in den Querschnitten der Abscheidebleche erhöht, dann aber wieder verlangsamt,
wodurch einerseits auch den feinsten Staubpartikelchen eine möglichst große kinetische
Energie gegeben, anderseits aber. auch ein Mitreißen von Staub oder Öl verhindert
wird.
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Während durch die Löcher der Blechet die Geschwindigkeitsregelung
bewirkt wird, werden durch die ungelochten Flächen der Bleche c in Kombination mit
den dachförmigen Teilen der Bleche d besonders gute tote Winkel geschaffen, in denen
sich der Staub
ablagern und sammeln kann und von der durchströmenden
Luft nicht wieder mitgerissen wird.
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Es ist also hauptsächlich das Zusammenwirken der zu- und abnehmenden
Geschwindigkeit der Luft in den Abscheidekammern und der zu- und abnehmenden Erweichung
derselben in diesen Kammern, die zu der außerordentlichen Wirkung des Filters führen.
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Mittels der anfangs erwähnten Drosselvorrichtung, die z. B., wie dargestellt,
aus einer Haube lt mit Hebel i und einem Rohr k bestehen kann, mit
welchem die erstere verbunden ist und wobei das Rohr k mit den gleichen Schlitzen
wie das Rohr a versehen und in das letztere eingesteckt wird, ist es endlich möglich,
in gewissen Fällen den Luftdurchzug durch das Filter je nach Drehung des Roh-, res
k zu reduzieren oder ganz abzusperren.