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Luftreiniger, insbesondere für Brennkraftmaschinen
| Die Erfindung erstreckt sich auf einen Luft- |
| rei@nÄger, insbesondere für Brenukraftmas,chi:- |
| nen, bei welchem der Luft zur Ausscheidung |
| des Staubes durch Fliehkraft in einem spiral- |
| förmigen. Gehäuse durch :ein: sp-iralförmäges |
| Kanalsystem oder durchLeitflächenmitStäub- |
| abs,onderungsein,dchtungen im Kanalsystem |
| ,eine kreisende Bewegung erteilt wird. |
| Die biekannten Luftreiniger dieser Art haben |
| den Nachteil, daß der abgesonderte Staub in- |
| folge unzureichender Ablagerung ständig |
| wieder aufgewirbelt wird, so daß ein großer |
| Teil vom ihm in den Maschinenzylinder ge- |
| langt. Die meisten Luftreimmger vernachlässi- |
| gen die Schalldämpfung. Die bekannten An- |
| saugschalldämpfer vernachlässigen: wieder die |
| Luftreinigung durch Staubabsonderung loder |
| erzeugen für die angesaugte Luft zu großen |
| Widerstand. |
Zweck .der Erfindung ist die Beseitig dieser Nachteile und die Schaffung eines Luftreinigers,
der bei, möglichst geringem Strömungswiderstand für dien angesaugte Luft gleichzeitig
eire Schalldämpfung herbeiführt.
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Erreicht wird dies, dadurch, daß bei einem Luftreiniger . der vorgenannten
Art die durch den; Luftreiniger angesaugte Luft in diesem mehrere Teilströmungskanäle
vorgesehen sind, von deneneiner als Hauptkanal und ein :oder mehrere andere Teilströmungskanäle
als Nehenkanäle mit kürzerer Strömungslänge ausgebildet und so angeordnet sind,
daß die .aus dem kürzeren N@ebienl@anal bzw. Kanälen mit an:näherftd gleicher Strömungsrichtung
in den längeren Hauptkanal einströmenden hTebieÜluftströmie im Hauptkanal eine zusätzliche
Saugwirkung auf den Hauptluftstrom hervorrufen.
Gegenüber dien bekannten
Luftreinigern ergeben sich durch den neuen Luftreiniger die Vorteile, daß in dem
Filter stets eine konstante Luftsäule vorhanden ist und das Abreißen der Luftsäule
verhindert wird, wodurch dem Motor das Ansaugen wesentlich erleichtert wird und
Beine: einwandfreie Reinigung der angesaugten Luft gewährleistet ist. Bei entsprechender
Anpassung der einzelnen Kanäle an .das Ansau@,wolumnen des Motors wird eine- erhöhte
Luftge.schwindigkeit in dem Kanalsystem erreicht, so daß die in: der angesaugten
Luft enthaltenen Staubteilchen durch die erhöhte Zentrifugalkraft ausgeschlendert
werden und gleichzeitig in dem Filter eine konstante Luftsäule gewährleistet ist.
Die gereinigte Luft wird alsdann laus dem Gehäuse nach dem Hindurchleite@n :durch
das Kanalsystem zentral abgeleitet und dem Motor zugeführt. Durch die Interferenzwixkungeines
derartig ausgebildeten spiralförmigen Kanalsystems -wird gl:ei:chzetig .außer der
günstigen Filterwirkung auch noch eine wesentliche Schalldämpfung erreicht, so daß
der Luftreiniger gleichzeitig als Filter rund als Ansaugschalldämpfer wirkt.
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In der .Zeichnung- sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Abb. i schematisch ciine Ausführungsform
des Spiralkanalsvstems im Querschnitt, Abb.2 eine andere Ausführungsform des Spiralkanalsystems
im Querschnitt.
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Abb.3 eine weitere Ausführungsform des Spiralkanal@systems im Querschnitt,
Abb. q. eine: Ausführungsform des Luftfilters .im Längsschnitt, Abb._5 den gleichen
Luftfilter in Seitenansieht, Abb.6 oine: andere Ausführungsform des L ufj@ lters
im Längsschnitt, Leib. 7 den Oberteil des gleichen Luftfilters in Seitenansicht,
Abb.8 eine: andere Ausführungsform des Luftfilters im Längsschnitt, teilweise in
Seitenansicht, Abb.9 den. gleichen Luftfilter im Querschnitt nach der. Linie A-B
der Abb. 8, Abb. io eine andere Ausführungsform des Luftfilters im Längsschnitt,
Abb. i i eine weiters Ausführungsform des Luftfilters im Längsschnitt, Abb.12 ehie:
weiterhin abgeänderte Ausführungsform des Luftfilters im Längsschnitt. Entsprechend
der Größe des Ansaugvolumens bzw. der Tourenzahl des Motors werden, jeweils mehrere
@piralkanäle, d. h. jeweils mehrere Haupt- und Teilkanäla in, einem Kanalsystem
zusammenwirkend angeordnet, wie dies aus den Abb. i bis 3 zu ersehen ist. Die Eintrittsöffnungen
dieser Kanäle .l, .5 liegen zweckmäßig am Umfang des Kanalsystems 3, wobei die.
Kanäle 5 als Nebenkanäle kürzer ausgeführt sind als die Hauptkanäle ¢. Die in den
kurzen Kanälen 5 angesaugte Luft übt auf die in die, längeren, Kanäle angesaugte
Luft eine Saugwirkung aus, durch welche eine Schalldämpfung erreicht wird. Die Spiralwandungen
des Kanalsystems 3 können, wie aus Fig. i ersichtlich ist, mit schallabsorbie: renden
Baustoffen ausgekleidet oder daraus hergestellt werden. Die Abb. i bis 3 zeigem
verschiedene Ausführungsbeispiele von Anordnungen für das Kanalsystem 3, wie es
in den Abb. a bis 12 in Anwendung für Luftfilter enthalten ist. Irgendwelche Verluste
durch Wirbelbildung o. 4-l. werden in dem SpiralkanalsYstem 3 vermieden, da keinerlei
Luftstauungen innerhalb des Filtergehäuses auftreten können. Der Luftfilter kann
vor dem Kanalsystem 3, in diesem selbst oder hinter dem Kan;aIsystem 3 mit ein-er
oder mehreren Staubabsomderungseinrichtungen versehen -werden:.
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Das Kanalsystem 3 kann innerhalb des Gehäuses fest oder nach Art eines
in dem Gehäuse drehbar gelagertem Läufers ausgebildet werden, dessen, Antrieb durch
die angesaugte Luft, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme schaufelartiger Leitflächen
erfolgt. Hierdurch wird durch die Rotation de.s Kanalsystems 3 innerhalb des Filtergehäuses
noch eine zusätzliche Wirkung in bezug auf gleichmäßige Ansaugurig und Reinigung
der Luft .durch Ausscheiden der StaubtcilIchen erreicht. Eine derartigie Aushsildung
des Filters ist insbesondere für langsam laufende: Motoren, von Vorteil.
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Abb.4 zeigt (im Längsschnitt einen Luftfilter mit fest eingebautem
Kanalsystem 3. Durch die in: dem Gehäuse i, 2 vorgesehenen öffnungen 2o, die lappenartig
ausgebildet sein können (s. auch Abb. 5) -wird die eintretende Luft bereits sin
einer entsprechenden Drehbewegung dem Kanalsystem 3 zugeführt. Dieses Kanalsystem
3 kann etwa entsprechend dien Abb. i bis 3, die entsprechende Querschnitte darstellen,
ausgebildet sein. Die in das Kanalsystem eintretende angesaugte Luft -wird li.n
mehrere Teilströme aufgeteilt und, wie aus den Abb. i bis 3 zu ersehen ist, zum
Teil durch einen längeren Hauptkanal 4 und zum Teil durch mehrere kürzere Teilkanäle
5 hindurchgeführt. Die Teilkanäle 5 münden etwa in der gleichen Strömungsrichtung
in die längeren Kanäle .1 ein, und es wird -durch dieselben in dem Hauptkanal 4.
eigne Saugwirkung hervorgerufen. Durch die Zentrifugalkraft der durch das Kanalsystem
3 geleiteten Luft werden die iin derselben enthaltenen Staubteilchen ausgeschleudert
und können sich beispielsweise in dein Staubfang 21 absetzen. Es sind gegebenenfalls
auch noch innerhalb der
einzelnen Kanäle 4., 5 zusätzliche Staubfänge,
die aus eiinem bekannten Stoff, z. B. Metallgespinst, bestehen, vorgesehen. Diie
das Kanalsystem 3 verlassiende Luft wird durch die in dem Gehäuse 1,'2 vorgesehene
Führung 15
abgeleitet und dem Motor zugeführt. Bei Fehlzündungen kann die
entgegengesetzt der Ansaugrichtung strömende Luft und das Gas durch die üffmmgen
58 und den unter Federwirkung ,stehendem, abbebbaren Deckel 59 direkt .aus
dem Gehäuse nach außen treten. Oberhalb der öffnungen 58 ist ein Metallsieb 6o angeordnet,
wodurch eine evtl. zurückschlagende Flamme gelöscht wird.
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Die Ahb. 6 zeigt -ebenfalls in einem Längsschnitt eimeal Luftreiniger,
insbesondere für schnell laufende Motoren ähnlicher Ausbil.-dung wie der iin. Abb.
¢ dargestellte. Durch die in dem Gehäusedeckel 2 vorgesehenen öffnunge;n 19
(s. auch Abb. 7) wird die angesaugte Luft dem Kanalsystem 3 zugeführt. Durch Anlbringung
von Leitflächen an diesen Eintrittsöffnungen kann die: Luft hier schon in kreisende
Bewegung versetzt werden. Die Bodenfläche 8 der Kanäle weist zusätzliche öffnungen,
9 auf, durch welche die abgeschiedenen Staubteilchen in einen unterhalb des Bodens
8 befindlichen Sammelbehälter r'7 gelangen. Die obere Begrenzung der Kanäle q.,
5 des Kanalsystems 3 besteht aus einem trichterartig ausgebildeten Deckel 7. Die
Seitenwände 6 der Kanäle ¢ Und 5 bilden mit dein entsprechend trichterförmig gestalteten:
Boden 8 und dem Deckel l eine Einheit. Eine Feder r'8 zwischen feinem Quersteg 6o
mit mittlerer Bohrung und einem trich@erartigen Teil 61 mit Zapfen. r'2, der in
der Bohrung geführt ist, preßt den Tei16 i gegen den, Dekke17. Bei auftretenden:
Fehlzündungen wird der Tei16r unter Überwindung der Federkraft 18 durch die rückstr
ömien:den Gase von. dem Deckel 7 abgehoben, so. da,ß die zurückströmenden Gase und
die Luft direkt aus dem Gehäuse nasch außen cnah@,eichen können. Um bei Benzinmotoren
hierbei einen Vergaserbrand zu verhüten, ist am Steg 6o ein Metallsieb entsprechend
artgeordnet.
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Die Abb.8 und 9 zeigen die Anordnung zweier oder mehrerer etagenartig
konzentrisch übereinanderliegender Kanalsysteme 3. Hierbei kann, wie aus der Abb.
8 zu ersehen, ist, in:nerha,lb der einzelnen Kanäle ein zusätzlicher Staubfang 41
aus einem geeigneten Filtermaterial angeordnet sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit,
daß auch die Bodenfläche jedes Kanalsystems aus einer Filtermasse gebildet ist.
Auch können die einzelnem. Kanalsysteme selbst aus :einem entsprechenden porösen
Warkstoff bestehen. Die übereinandergeschichteten Kanalsysteme ruhen auf einer Grundplatte,
5 1 und werden z. B. mittels Schrauben, untereinander befestigt. Die Anordnung der
:einzelnen Systeme zueinander erfolgt insbesondere, derart, daß, wie aus dem Querschnitt
der Abb 1 9 zu ersehen äst, der Anfang eines Kanals gegenüber dem Anfang eines ob;exh,a,lb
oder unterhalb liegenden SystQms Versjetzt ist: Hierdurch ergeben: sich, bezogen
,auf dein gesamten; Umfang, mehrere Ansaugstellen für das ganze, System.
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Die Abb. io zeigt eine AusführungsmöglichkQiteines rotierenden Luftreinigers
im Längs: mittels.chnitt. Die angesaugte Luft wird durch einen ringartigep, auswechselbaren
Hohlkörper 22 zum Auffangen von Staubteilchen mittels der Leitfläched23 in das Kanalsystem
3 eingeführt. Das Kanalsystem 3 ist nach Art der Kanäle q., 5 gemäß Abb.
i bi's 3 ausgeführt: Die; aus demselben austretende Luft gelangt noch auf die zusätzlich
,ebenfalls auf der Welle 24 befestigten, spiralförmig angeordneten Flügel: 25 und
von hier aus in die Ableitung 15. D,e umlaufende Welle 24 ist von deinem
Stahlrohr 38 umgeben. Dias. untere Stirnwellenlager 26 für die Welle 2¢ steht unter
der WirIntng einer entgegengesetzt der Ansaugkraft der Luft wirkenden Feder 27.
Entgegen dieser Federkraft 27 kann das Lager 26 und damit die Welfe 2¢ mit dem Kanalsystem
3 unter dem Einfluß der Saugkraft des Motors in vertikaler Richtung verstellt werden.
Von ,außen kann das Lager 26 durch Beine auf die Feder 27 wirkende Schraube eingestelltwerden.
Die Welle 2q. ist obeneb:enfalls in vertikaler Richtung in einem Gleitlager des
Gehäuses i, 2 verstellbar geführt. Das Kanalsystem 3 ist in einem Gehäuse 46 untergebracht,
welches. mit der Welle 24 starr verbunden ist. Dieses Gehäuse 46 weist unten eine
rohrstutzenarbige Verlängerung 30 auf, welche so ausgebildet ist, daß sie
in die Saugführung r'5 des äußeren feststehenden Gehäuses 1J 2 hineinpaßt. Durch
den Saugdruck des Motors, insbesondere bei größerer' Belastung des Motors, wird
das rotierende Kanalsystem 3 durch eineentsprechende Vertikalverschiebung der Welle
24 in der Saugrichtung der Luft unter üb;erwin@dung der Federkraft 27 nach unten
bewegt. Hierbei wird durch die rohrstutzenartige Verlängerung 30 des beweglichen
Gehäuses ¢6 der vorher -offene Verbindungsweg 29 zum Teil oder ganz ges@chloss:e-n,
so daß die gesamte angesaugte und gereinigte Luft nach Passieren des Kanalsystems
3 durch den Stutzen r'5 dem Motor zugeleitet wird. Bei langsamerem Lluf oder bei
Leerlauf des Motors genügt bei entsprechender Dimensionierung der Feder
27 die Ansaughaft nicht zur übe rivindung der Feder 27, d. h. die Welle 24
und damit das Gehäuse 4.6 wie fauch das Kanalsystem 3 nehmen die in der Abb: ro
in ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein.
Hierbei ist aber der
Verbindungsweg 29 nach unten freigegeben, so daß ein Teil der in diesem Betriebszustand
des Motors angesaugten Luft durch den Kanal 29 nach oben abströmen und erneut durch
das Kanalsystem .3 hindurchström:en kann. Hierdurch ergibt sich in zusätzlicher
Weise noch die Wirkung, daß selbst beim Leerlauf des Motors die in dem Filter vorhandene
konstante Luftsäule durch die durch den Kanal 29 abströmende Luft zusätzlich in
kreisender Bewegung gehalten wird und die Saugwirkung in dem Ka.halsystem 3 verstärkt
wird.
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Abb. i i zeigt in schematischem Längsschnitt .eine Ausführung mit
zw ei konzentrisch übereinanderliegenden, trichterartig angeordneten Kanalsystemen
3 nach Art der Kanäle 4, 5 in Abb. i bis 3. Diese Kanalsysteme 3 können entweder
fest eingebaut oder auf der Welle 2,4 mit dieser rotierend angeordnet werden. Die
Bodenfläche 8 des. unteren S,ystem:s 3 ist mit Öffnungen 9 versehen, welche die
Staubteilchen in den Sammelbehälter 17 führen. Durch diese Abbildung soll lediglich
Zum Ausdruck gebracht werden, daß also auch die Möglichkeit besteht, mehrere übereinanderliegende
Kanalsysteme zusammenwirken zu lassen.
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Die. Abb. 12 zeigt einen rotierenden Filter im Längsschnitt. Das eigentliche
Kanalsystem 3 wird von der Welle 24 getragen. Das Kanalsystelm 3 ist tiichterartig
angeordnet und nach Art deir Kanäle 4 und 5 in Abb. i bis 3 ausgeführt. Der Antrieb
dieses als Läufer drehbar ausgebildeten Filters erfolgt -durch die: ang,esau.gte
Luft. -zur Erhöhung der Antr iebs«.rkung sind, wie die Abbildung erkennen läßt,
auf der Welle 24 zusätzliche, schraubenlinienförmig verlaufende Leitflächen 25 vorgesehen.
Die eintretende Luft wird zunächst durch entsprechend angeordnete rotierende S,ta.ubfänge,r
31 hindurchgeführt und von einem Teil der anhaftenden Staubteilchen befreit. Nach
der Einführung dieser Luft in das Kanalsystem 3 erfolgt in diesem alsdann die weitere
Reii>zgung. Zti diesem Zweck ist die Bodenfläche 8 des Systems 3 wieder mit zusätzlichen
Öffnungen 9 versehen, durch welche die Staubteilchen in den mit Öl versehenen Sammielbehälter
52 gelangen. Die äußere Gehäusewandung 32 bildet im vorliegenden Fall gleichzeitig
den Deckel für das Kanalsystem 3 und ist mit den Sentemvandungen desselben fest
verbunden. Dieser Tell32 läuft alsoebenfalls mit um und taucht init seinem unteren
Ende 53 in den ölgefüllten Ringbehälter 54.. Die: gereinigte Luft gelangt durch
das Ansaugrohr 15 in den Motor. Nach Lösen der Mutter 62 kann der Filter ahne weiteres
auseinand@ergenommen und gereinigt werden.
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Der Luftreiniger wird insbesondere aus Aluminium oder Preßstoff, wie
z. B. einem synthetischen Kunstharz oder anderen bekannten leichten Baustoffen hergestellt.
Die einzelnen Teile können je nach der Verwendung des Werkstoffes als Blechdruckteile
oder durch Pressen, Gießen u. dgl. gefertigt «-erden.