EP0426850A1 - Air cleaner - Google Patents

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EP0426850A1
EP0426850A1 EP89909902A EP89909902A EP0426850A1 EP 0426850 A1 EP0426850 A1 EP 0426850A1 EP 89909902 A EP89909902 A EP 89909902A EP 89909902 A EP89909902 A EP 89909902A EP 0426850 A1 EP0426850 A1 EP 0426850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
filter insert
tube
recess
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89909902A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0426850A4 (en
Inventor
Alexandr Davydovich Ulitsky
Jury Ivanovich Glushkov
Vladimir Vasilievich Andreev
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "VLADIMIRSKY TRAKTORNY ZAVOD"
Original Assignee
PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "VLADIMIRSKY TRAKTORNY ZAVOD"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "VLADIMIRSKY TRAKTORNY ZAVOD" filed Critical PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "VLADIMIRSKY TRAKTORNY ZAVOD"
Publication of EP0426850A1 publication Critical patent/EP0426850A1/en
Publication of EP0426850A4 publication Critical patent/EP0426850A4/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/022—Air cleaners acting by gravity, by centrifugal, or by other inertial forces, e.g. with moistened walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened

Definitions

  • the invention relates to the field of engine construction, in particular to motor vehicle and tractor engines, and relates in particular to air filters.
  • An air filter (VEMaev, NN Ponomarev "Air filter of motor vehicle and tractor engines", 1971, publisher “Mashinostroenie”, Moscow, pp. 76-77) is known, which contains a cylindrical housing in which an air supply pipe is formed coaxially with it an annular gap is arranged between the outer tube surface and the inner housing surface.
  • a filter insert for example capron fibers, is accommodated in the gap and is received in a rigid, ring-shaped perforated cassette.
  • the cassette height is less than the length of the air supply pipe in the housing.
  • an air discharge nozzle is attached in the air flow direction, which is directly connected to the inlet line of the internal combustion engine.
  • the lower part of the housing which represents the bottom of the same, is filled with oil, the pipe outlet opening being higher than the oil level.
  • a bowl-shaped trough which is also filled with oil, is attached to the bottom of the housing at the same depth as the oil.
  • the dusty air jet emerging from the air supply pipe enters the trough and displaces an oil layer from the trough by the dynamic dynamic pressure generated, whereby this is sprayed.
  • the drops of the sprayed oil mix with the air flow and wet the lower layers of the filter insert.
  • the dusty air comes into contact with the oil that envelops the dust particles and thereby combines them.
  • the heavy dust particles flow back with the excess oil from the surface of the filter insert into the lower part of the housing.
  • the remaining dust particles get into the lower oily layers of the filter insert with the air flow and separate out on the fibers of the same.
  • the splashing of the oil takes place unevenly on the surface.
  • a motor vehicle or a tractor with the air filter mentioned in hilly terrain such inclinations of the air filter are possible that the oil overly wets the parts of the filter insert, while the remaining sections remain virtually unwetted.
  • the filter insert fibers which are slightly wetted with oil, offer a weaker resistance to the penetrating dust particles, so that they end up in the motor after passing through the filter insert and cause premature wear of this motor.
  • the excess oil from the heavily wetted fibers, together with the dust also enters the interior of the engine, which has an adverse effect on its operation and also causes engine wear.
  • An air filter is also known (Fr., A, 1536325), which contains a cylindrical housing in which an air supply tube is mounted almost coaxially with it to form a gap between the outer surface of the tube and the inner surface of the housing and is accommodated in the gap of the main filter insert .
  • Behind the main filter insert in the air flow direction there is an air discharge connection which is connected to the interior of the internal combustion engine, an additional filter insert being arranged near the lower end of the housing on the side of the pipe outlet opening.
  • the oil is located in the lower part of the housing between the end face and the additional filter insert.
  • the additional filter insert has a continuous opening which is coaxial with the air supply pipe and the dimension of which is much smaller than the diameter of the pipe supply pipe.
  • part of the atmospheric air flowing in via the air supply pipe enters the through opening of the additional filter insert and, after passing through it, hits the oil layer beneath the additional filter insert in the lower housing part.
  • the pressure of the dusty air is sufficiently strong, the pores of the additional filter insert make up 1/2 of its volume, so that the oil drops pass through this filter insert and humidify the air stream that flows directly from the air supply pipe into the main filter insert reached.
  • the invention has for its object to provide an air filter with such a construction of the additional filter insert and with such an arrangement of the same in the air filter housing, in which an increase in dust absorption of the filter inserts with complete exclusion of the need for oil filling in the air filter is ensured, which it is in the end, allowed to set the air filter at any angle to the horizon.
  • the principle of the invention is that in the air filter, which contains a housing in which an air supply tube is arranged almost coaxially with it, forming a gap between the outer surface of this tube and the inner surface of the housing, the main filter insert being accommodated in the gap , behind which there is an air discharge socket in the air flow direction, and an additional filter insert is arranged near the housing end on the side of the pipe outlet opening, according to the invention, in the additional filter insert, a recess facing the pipe outlet opening is made almost coaxially with the pipe, the maximum size of which opening the surface in the vicinity of the outlet opening of the said tube exceeds the diameter of the latter.
  • the maximum size of the cutout on the surface of the additional filter insert is preferably selected within a range of 1.10-2.45 pipe diameters and the cutout depth within a range of 0.3-0.4 pipe diameters.
  • the recess surface can be corrugated with alternating projections and depressions.
  • the height of the additional filter insert is advantageously chosen such that its surface facing the pipe opening touches the surface of the main filter insert facing the recess.
  • a continuous channel is preferably implemented in the latter.
  • An air filter designed in accordance with the present invention thanks to the use of an additional filter insert with a recess that is virtually coaxial with the air supply pipe, allows the effectiveness of air cleaning of dust and the dust absorption of the air filter to be increased, and thus the service life of the same until the limit resistance is reached extend because the Separate most dust particles when turning the air flow in the recess under the effect of centrifugal forces in the additional filter insert, which reduces the amount of dust entering the main filter insert.
  • the recess in the additional filter insert allows the air to be cleaned of the dust so effectively that this eliminates the need for oil filling, which in turn enables a more compact arrangement of the air filter in any position.
  • the air filter shown in Fig. 1, 2 contains a cylindrical housing 1, which consists of two detachable parts 1 "a”, 1 "b” and is made of sheet metal.
  • an air supply pipe 2 is arranged almost coaxially with it, forming a gap 3 between the outer surface of this pipe 2 and the inner surface of the housing 1.
  • the pipe 2 consists of two detachable parts 2 "a” and 2 "b", the joint of which is made by an hermetic ring insert 4 made of an elastic material, for example rubber is.
  • the main filter insert 5, which has a fibrous structure, is accommodated in the gap 3, for example capron fibers, which are located in a cylindrical metal cassette 6.
  • the cassette 6 has an outer ring collar 7, on which a V-shaped sealing ring 8 is placed.
  • the collar 7 with the ring 8 lies between the detachable parts 1 "a", 1 "b" of the housing 1, which are connected to one another for example by means of spring locks (not shown in the drawing).
  • Openings 9 for air passage (indicated by arrow A) through the packing of the filter insert 5 are made in the end faces of the cassette 6.
  • an air discharge connection 11 Arranged behind the filter insert 5 in the air flow direction (arrow A) in the vicinity of one of the end faces 10 of the housing 1 is an air discharge connection 11, which is connected to the inlet line of an internal combustion engine (not shown in the drawing).
  • an additional filter insert 14 is arranged on the side of an outlet opening 13 of the tube 2, which is made of elastic polyurethane foam with open pores, for example.
  • a recess 15 is made practically coaxially with the tube 2 on the side facing the outlet opening 13 of the tube 2.
  • the maximum size D of this cutout 15 on a surface 16 of the additional filter insert 14 located near the outlet opening 13 of the tube 2 exceeds the diameter d of the tube 2 and is 1.10-2.45 diameter d of the tube 2. Is the size D of the recess 15 on the surface 16 larger than 2.45 tube diameter d, the dust particles will practically not be able to reach the walls 17 of the recess 15, so that the separation efficiency of the dust in the additional filter insert 14 drops sharply, which increases the dust introduction into the Main filter insert 5 results.
  • the size D of the recess 15 on the surface 16 of the additional filter insert 14 is less than 1.10 d of the tube 2, this surface will be the result of a insufficient surface area of the recess 15 can be quickly clogged with dust, thereby preventing the ingress of dust particles into the interior of the additional filter insert 14, which likewise results in increased dust introduction into the main filter insert 5.
  • the depth H of the recess 15 lies within a range of 0.3-4.0 diameters of the tube 2.
  • the total area of the recess 15 is not sufficiently large.
  • the depth H of the recess 15 is equal to the diameter d of the tube 2.
  • a further annular filter insert 19 is arranged in the gap between the main filter insert 5 and the air discharge nozzle 11.
  • the density of this filter insert 19 is generally greater than the density of the filter inserts 5 and 14.
  • the recess 15 of the additional filter insert 14 shown in FIG. 2 is designed with inclined walls 17 and has the shape of a cut-off cone which is widened towards the surface 16.
  • the shape of the recess 15 can be of various types, for example it can be bowl-shaped, cylindrical, with a complicated shape and also be designed differently.
  • the wall 17 'of the recess 15 is corrugated with alternating projections and depressions, the projections and depressions being oriented parallel to the surface 16 of the additional filter insert 14.
  • FIGS. 4, 5 differs from that shown in FIGS. 1, 2 Air filter in that in each case the main filter insert 5 and the additional filter insert 14 are made in one piece, which means that the height H 1 of the additional filter insert 14 is such that its surface 16 facing the opening 13 of the tube 2 faces one of the recess 15 Surface 20 of the main filter insert 5 touches.
  • the two filter inserts 5 and 14 are accommodated in a common metal cassette 6 'which has a grid-like insert 21 to prevent capron fibers from entering the interior of the recess 15.
  • a continuous channel 22 is formed in the additional filter insert 14 in the bottom center of the recess 15, which connects the space enclosed by the recess 15 with an intermediate space 23 between the inner wall of the housing 1 and the surface of the additional filter insert 14 .
  • FIGS. 1, 2 operates as follows.
  • a tractor or motor vehicle engine (not shown in the drawing) is left on.
  • the dusty stream of atmospheric air (arrow A) is sucked into the air supply pipe 2 arranged in the housing 1 thanks to the negative pressure existing in the internal combustion engine cylinders connected to the atmosphere via the air filter.
  • the air flow enters the recess 15 of the additional filter insert 14 and is turned in the opposite direction.
  • Part Q 1 of the air flow penetrates into the additional filter insert 14 through the air-permeable wall 17 of the recess 15 and, after it has been turned in the same, exits through the surface 16 thereof.
  • the dust particles of the Part Q1 of the air flow mentioned penetrate together with the air into the interior of the filter insert 14.
  • the dust particle separation takes place both thanks to the usual filtration and also thanks to the deflection of the dust particles from the air flow direction under the action of centrifugal forces into the zones of the filter insert 14 located near the housing 1.
  • the other part Q2 of the air flow which comes into contact with the walls of the tube 2, moves on the path of least resistance, i.e. in gene gap between the outlet opening 13 of the tube 2 and the recess 15 of the additional filter insert 14.
  • the dust particles of the part Q2 of the air flow reach the surface of the walls 17 of the recess 15 because they are deflected by the centrifugal force due to the movement path thereof.
  • the additional filter insert 14 is saturated with oil when assembled.
  • the surface of the wall 17 (Fig. 3) is designed with ridges and depressions.
  • the dust particles not collected by the filter insert 14 then flow in the direction of the surface 20 of the main filter insert 5. Almost all of the dust particles remaining in the air flow parts Q 1 and Q 2 separate from the fibers of this filter insert 5. If larger particles are torn off the fibers, they continue to meet the filter insert 19 previously wetted with oil.
  • the air filter shown in Fig. 4, 5 works similarly to the air filter of Fig. 1, 2, with the only difference that the filtration in the same mainly takes place according to the mechanism described for the air flow part Q1. It is advisable to wet the filter insert 14 with oil beforehand.
  • the function of the air filter shown in FIG. 6 differs from the function of the one shown in FIGS. 1, 2, 4, 5 Air filter in that the heaviest dust particles when turning the air flow in the recess 15 thanks to the action of centrifugal forces via the channel 22 into the space 23, which is limited by the inner end wall of the housing 1 and the surface of the additional filter insert 14.
  • the dimensions and the structural composition of the main filter insert 5, the additional filter insert 14 and the filter insert 19 were the same in the two embodiments of the air filter subjected to the inspection.
  • a cylindrical recess was made, the diameter of which was within a range of 1.1-2.45 tube diameters and the depth of which was within a range of 0.3-4.0 tube diameters.
  • the tests were carried out on a motorless air filter test rig using an air flow which contained dust particles with a specific surface area of 5600 cm 2 / g at an air flow speed through the filter insert 5 of 2.2 m / sec.
  • the air dust content was 0.4 g / m3.
  • the dust pick-up (the amount of dust collected) of the air filter according to the invention is 2.2 times higher than that of the known air filter, while the average dust transmission coefficient, which is equal to the ratio of the amount of dust let through to the amount of in the Air supply pipe of dust that has entered is twice smaller.
  • the air filter can be used in diesel or carburetor engines as well as in other air and gas filtration systems.
  • the air filter is preferably used to replace air filters with an oil bath and dry air filters with cardboard filter inserts that work under unfavorable conditions with old vapors and soot contained in the air.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Ventilation (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Motorenbaues. Das Luftfilter enthält ein Gehäuse (1), ein Luftzuführungsrohr (2) im Gehäuse(1)unter Bildung eines Spaltes (3). Im Spalt (3) ist der Hauptfiltereinsatz (5) untergebracht, während in der Nähe der Austrittsöffnung (13) des Luftzuführungsrohres (2) ein zusätzlicher Filtereinsatz (14) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist im Filtereinsatz (14) eine mit dem Rohr (2) gleichachsige Aussparung (15) auf der Oberfläche (16) ausgeführt. Die Größe der Aussparung (15) auf der Oberflache (16) des zusätzlichen Filtereinsatzes (14) übersteigt den Durchmesser des Rohres (2). Das Luftfilter ist bevorzugt in einem Motor einzusetzen, der unter ungünstigen Bedingungen mit Öldämpfen und Ruß arbeitet. <IMAGE>The invention relates to the field of engine construction. The air filter contains a housing (1), an air supply pipe (2) in the housing (1) to form a gap (3). The main filter insert (5) is accommodated in the gap (3), while an additional filter insert (14) is arranged in the vicinity of the outlet opening (13) of the air supply pipe (2). According to the invention, a recess (15) coaxial with the tube (2) is made in the filter insert (14) on the surface (16). The size of the recess (15) on the surface (16) of the additional filter insert (14) exceeds the diameter of the tube (2). The air filter should preferably be used in an engine that works with oil vapors and soot under unfavorable conditions. <IMAGE>

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Motorenbaues, insbesondere auf Kraftfahrzeug- und Traktorenmotoren, und betrifft insbesondere Luftfilter.The invention relates to the field of engine construction, in particular to motor vehicle and tractor engines, and relates in particular to air filters.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt ist ein Luftfilter (V.E.Maev, N. N. Ponomarev "Luftfilter von Kraftfahrzeug- und Traktorenmotoren", 1971, Verlag "Mashinostroenie", Moskau, S. 76 - 77), das ein zylindrisches Gehäuse enthält, in dem gleichachsig mit ihm ein Luftzuführungsrohr unter Bildung eines Ringspaltes zwischen der Rohraußenfläche und der Gehäuseinnenfläche angeordnet ist. Im Spalt ist ein Filtereinsatz, beispielsweise Kapronfasern, untergebracht, die in einer steifen ringförmigen durchlöcherten Kassette aufgenommen sind. Die Kassettenhöhe ist kleiner als die Länge des Luftzuführungsrohres im Gehäuse. Hinter der Kassette mit dem Filtereinsatz ist in der Luftströmungsrichtung ein Luftableitstutzen angebracht, der mit der Einlaßleitung des Verbrennungsmotors unmittelbar verbunden ist. Der untere Teil des Gehäuses, der den Boden desselben darstellt, ist mit Öl gefüllt, wobei die Rohraustrittsöffnung höher als der Ölstand liegt.An air filter (VEMaev, NN Ponomarev "Air filter of motor vehicle and tractor engines", 1971, publisher "Mashinostroenie", Moscow, pp. 76-77) is known, which contains a cylindrical housing in which an air supply pipe is formed coaxially with it an annular gap is arranged between the outer tube surface and the inner housing surface. A filter insert, for example capron fibers, is accommodated in the gap and is received in a rigid, ring-shaped perforated cassette. The cassette height is less than the length of the air supply pipe in the housing. Behind the cassette with the filter insert, an air discharge nozzle is attached in the air flow direction, which is directly connected to the inlet line of the internal combustion engine. The lower part of the housing, which represents the bottom of the same, is filled with oil, the pipe outlet opening being higher than the oil level.

Am Gehäuseboden ist in der Öltiefe gleichachsig mit dem Rohr eine schalenförmige Wanne befestigt, die ebenfalls mit Öl gefüllt ist. Der aus dem Luftzuführungsrohr austretende verstaubte Luftstrahl gelangt in die Wanne und verdrängt eine Ölschicht aus derselben durch den erzeugten dynamischen Staudruck, wobei diese verspritzt wird. Die Tropfen des verspritzten Öles vermischen sich mit dem Luftstrom und benetzen die unteren Schichten des Filtereinsatzes. Die verstaubte Luft kommt mit dem Öl in Berührung, das die Staubteilchen umhüllt und diese hierdurch vereinigt. Die schweren Staubteilchen fließen mit dem überschüssigen Öl von der Oberfläche des Filtereinsatzes in den unteren Gehäuseteil zurück. Die übrigen Staubteilchen gelangen mit dem Luftstrom in die unteren verölten schichten des Filtereinsatzes und scheiden sich an den Fasern desselben ab.A bowl-shaped trough, which is also filled with oil, is attached to the bottom of the housing at the same depth as the oil. The dusty air jet emerging from the air supply pipe enters the trough and displaces an oil layer from the trough by the dynamic dynamic pressure generated, whereby this is sprayed. The drops of the sprayed oil mix with the air flow and wet the lower layers of the filter insert. The dusty air comes into contact with the oil that envelops the dust particles and thereby combines them. The heavy dust particles flow back with the excess oil from the surface of the filter insert into the lower part of the housing. The remaining dust particles get into the lower oily layers of the filter insert with the air flow and separate out on the fibers of the same.

Jedoch findet das Verspritzen des Öles auf der Oberfläche ungleichmäßig statt. Beim Einsatz eines Kraftfahrzeuges bzw. eines Traktors mit dem erwähnten Luftfilter in hügeligem Gelände sind solche Neigestellungen des Luftfilters möglich, daß das Öl die einen Teile des Filtere insatzes übermäßig benetzt, während die übrigen Abschnitte so gut wie unbenetzt bleiben. Die mit Öl schwach benetzten Filtereinsatzfasern leisten den eindringenden Staubteilchen einen schwächeren Widerstand, so daß diese am Ende nach dem Durchlauf durch den Filtereinsatz hindurch in den Motor gelangen und einen vorzeitigen Verschleiß dieses Motors hervorrufen. Das überschüssige Öl gelangt von den stark benetzten Fasern gemeinsam mit dem Staub ebenfalls ins Innere des Motors, was sich auf den Betrieb desselben nachteilig auswirkt und ebenfalls den Verschleiß des Motors bewirkt.However, the splashing of the oil takes place unevenly on the surface. When using a motor vehicle or a tractor with the air filter mentioned in hilly terrain such inclinations of the air filter are possible that the oil overly wets the parts of the filter insert, while the remaining sections remain virtually unwetted. The filter insert fibers, which are slightly wetted with oil, offer a weaker resistance to the penetrating dust particles, so that they end up in the motor after passing through the filter insert and cause premature wear of this motor. The excess oil from the heavily wetted fibers, together with the dust, also enters the interior of the engine, which has an adverse effect on its operation and also causes engine wear.

Es ist ferner ein Luftfilter bekannt (Fr., A, 1536325), das ein zylindrisches Gehäuse enthält, in dem so gut wie gleichachsig mit ihm ein Luftzuführungsrohr unter Bildung eines Spaltes zwischen der Rohraußenfläche und der Gehäuseinnenfläche vertikal angebracht und im Spalt der Hauptfiltereinsatz untergebracht ist. Hinter dem Hauptfiltereinsatz ist in der Luftströmungsrichtung ein Luftableitstutzen angeordnet, der mit dem Innenraum des Verbrennungsmotors verbunden ist, wobei in der Nähe der unteren Gehäusestirnseite auf der Seite der Rohraustrittsöffnung ein zusätzlicher Filtereinsatz angeordnet ist. Im unteren Gehäuseteil befindet sich zwischen der Stirnseite und dem zusätzlichen Filtereinsatz das Öl. Der zusätzliche Filtereinsatz weist eine durchgehende Öffnung auf, die gleichachsig mit dem Luftzuführungsrohr liegt und deren Abmessung viel kleiner als der Durchmesser des Rohrzuführungsrohres ist.An air filter is also known (Fr., A, 1536325), which contains a cylindrical housing in which an air supply tube is mounted almost coaxially with it to form a gap between the outer surface of the tube and the inner surface of the housing and is accommodated in the gap of the main filter insert . Behind the main filter insert in the air flow direction there is an air discharge connection which is connected to the interior of the internal combustion engine, an additional filter insert being arranged near the lower end of the housing on the side of the pipe outlet opening. The oil is located in the lower part of the housing between the end face and the additional filter insert. The additional filter insert has a continuous opening which is coaxial with the air supply pipe and the dimension of which is much smaller than the diameter of the pipe supply pipe.

Bei der Arbeit des Motors gelangt ein Teil der über das Luftzuführungsrohr einströmenden atmosphärischen Luft in die durchgehende Öffnung des zusätzlichen Filtereinsatzes und stößt nach Passieren desselben gegen die unter dem zusätzlichen Filtereinsatz im unteren Gehäuseteil liegende Ölschicht. Der Druck der verstaubten Luft ist ausreichend stark, die Poren des zusätzlichen Filtereinsatzes machen 1/2 seines Volumens aus, so daß die Öltropfen durch diesen Filtereinsatz hindurchtreten und den Luftstrom befeuchten, der unmittelbar aus dem Luftzuführungsrohr in den Hauptfiltereinsatz gelangt.When the engine is working, part of the atmospheric air flowing in via the air supply pipe enters the through opening of the additional filter insert and, after passing through it, hits the oil layer beneath the additional filter insert in the lower housing part. The pressure of the dusty air is sufficiently strong, the pores of the additional filter insert make up 1/2 of its volume, so that the oil drops pass through this filter insert and humidify the air stream that flows directly from the air supply pipe into the main filter insert reached.

In einem derartigen Luftfilter wird beim Fahren eines Automobils bzw. Traktors im hügeligen Gelände, was bei deren Einsatz ein Normalfall ist, ein unnötiges Verschütten des Öles mit Hilfe des erwähnten Hauptfiltereinsatzes verhindert und der Ausstoß desselben in den Motor verringert. Jedoch führt eine ständig erfolgende Änderung des Ölstandneigungswinkels gegenüber dem aus dem Rohr austretenden Luftstrom zu einem unzureichenden und ungleichmäßigen Ölverspritzen und somit zum ungleichmäßigen Benetzen des Hauptfiltereinsatzes, weshalb die Wahrscheinlichkeit des Staubteilcheneindringens in den Motor erhöht, d.h. die Luftreinigungseffektivität vermindert wird. Darüber hinaus wird bei größeren Neigungswinkeln bzw. einer abrupten Fährgeschwindigkeitsänderung eines Kraftfahrzeugs bzw. eines Traktors oder beim Auffahren auf ein Hindernis u.ä. ein Teil des Öls durch den zusätzlichen Filtereinsatz in den Hauptfiltereinsatz ausgestoßen, wobei dieser übermäßig mit Öl gesättigt wird, das überdies gemeinsam mit dem Staub in den Motor fortgetragen werden kann, was einen verstärkten Verschleiß desselben veranlaßt.In such an air filter, when driving an automobile or tractor in hilly terrain, which is a normal case when it is used, the oil is prevented from spilling unnecessarily with the aid of the main filter insert mentioned and the output of the latter is reduced in the engine. However, a constant change in the angle of the oil level relative to the air flow emerging from the tube leads to inadequate and uneven oil splashing and thus to uneven wetting of the main filter insert, which increases the likelihood of dust particle penetration into the engine, i.e. the air cleaning effectiveness is reduced. In addition, with larger angles of inclination or an abrupt change in the driving speed of a motor vehicle or a tractor or when colliding with an obstacle or the like. a portion of the oil is expelled through the additional filter element into the main filter element, which becomes excessively saturated with oil which, moreover, can be carried away together with the dust into the engine, which causes increased wear of the same.

All diese Faktoren verringern die Staubaufnahme des Luftfilters, die durch die von den Filtereinsätzen zurückgehaltene Staubmenge bestimmt ist. Zudem zwingt das Vorhandensein einer größeren Ölmenge im unteren Gehäuseteil zur streng vertikalen Anordnung des Luftfilters, was für die kompakte Unterbringung desselben im Gehäuse eines Kraftfahrzeugs bzw. eines Traktors nicht immer rationell ist.All of these factors reduce the air filter's dust pick-up, which is determined by the amount of dust retained by the filter cartridges. In addition, the presence of a large amount of oil in the lower housing part forces the air filter to be arranged strictly vertically, which is not always rational for the compact accommodation of the same in the housing of a motor vehicle or a tractor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfilter mit einer solchen Konstruktion des zusätzlichen Filtereinsatzes sowie mit einer solchen Anordnung desselben im Luftfiltergehäuse zu schaffen, bei der eine Erhohung der Staubaufnahme der Filtereinsätze bei vollkommenem Ausschluß der Notwendigkeit des Öleinfüllens in das Luftfilter gewährleistet ist, was es im Endergebnis erlaubt, das Luftfilter unter einem beliebigen Winkel zum Horizont einzustellen.The invention has for its object to provide an air filter with such a construction of the additional filter insert and with such an arrangement of the same in the air filter housing, in which an increase in dust absorption of the filter inserts with complete exclusion of the need for oil filling in the air filter is ensured, which it is in the end, allowed to set the air filter at any angle to the horizon.

Das Prinzip der Erfindung besteht darin, daß im Luftfilter, das ein Gehäuse enthält, in dem so gut wie gleichachsig mit ihm ein Luftzuführungsrohr unter Bildung eines Spaltes zwischen der Außenfläche dieses Rohres und der Innenfläche des Gehäuses angeordnet ist, wobei im Spalt der Hauptfiltereinsatz untergebracht ist, hinter dem in der Luftströmungsrichtung ein Luftableitstutzen liegt, und in der Nähe der Gehäusestirnseite auf der Seite der Rohraustrittsöffnung ein zusätzlicher Filtereinsatz angeordnet ist, erfindungsgemäß im zusätzlichen Filtereinsatz so gut wie gleichachsig mit dem Rohr eine der Rohraustrittsöffnung zugekehrte Aussparung ausgeführt ist, deren maximale Größe auf der Oberfläche in der Nähe der Austrittsöffnung des erwähnten Rohres den Durchmesser des letzteren übersteigt.The principle of the invention is that in the air filter, which contains a housing in which an air supply tube is arranged almost coaxially with it, forming a gap between the outer surface of this tube and the inner surface of the housing, the main filter insert being accommodated in the gap , behind which there is an air discharge socket in the air flow direction, and an additional filter insert is arranged near the housing end on the side of the pipe outlet opening, according to the invention, in the additional filter insert, a recess facing the pipe outlet opening is made almost coaxially with the pipe, the maximum size of which opening the surface in the vicinity of the outlet opening of the said tube exceeds the diameter of the latter.

Zur Erhöhung der Effektivität der Luftreinigung von Staub ist vorzugsweise die maximale Größe der Aussparung auf der Oberfläche des zusätzlichen Filtereinsatzes innerhalb einer Spanne von 1,10 - 2,45 Rohrdurchmessern und die Aussparungstiefe innerhalb einer Spanne von 0,3 - 0,4 Rohrdurchmessern gewählt.To increase the effectiveness of air cleaning of dust, the maximum size of the cutout on the surface of the additional filter insert is preferably selected within a range of 1.10-2.45 pipe diameters and the cutout depth within a range of 0.3-0.4 pipe diameters.

Zwecks einer noch besseren Reinigung der Luft vom Staub kann die Aussparungsoberfläche geriffelt mit einander abwechselnden Vorsprüngen und Vertiefungen ausgeführt sein.For an even better cleaning of the air from the dust, the recess surface can be corrugated with alternating projections and depressions.

Zur einfacheren Herstellung des Luftfilters wird vorteilhafterweise die Höhe des zusätzlichen Filtereinsatzes so gewählt, daß seine der Rohröffnung zugekehrte Oberfläche die der Aussparung zugekehrte Oberfläche des Hauptfiltereinsatzes berührt.To simplify the manufacture of the air filter, the height of the additional filter insert is advantageously chosen such that its surface facing the pipe opening touches the surface of the main filter insert facing the recess.

Zur Erhöhung der Staubaufnahme des zusätzlichen Filtereinsatzes ist vorzugsweise in letzterem ein durchgehender Kanal ausgeführt.To increase the dust absorption of the additional filter insert, a continuous channel is preferably implemented in the latter.

Ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführtes Luftfilter gestattet es dank der Anwendung eines zusätzlichen Filtereinsatzes mit einer mit dem Luftzuführungsrohr so gut wie gleichachsigen Aussparung, die Effektivität der Luftreinigung von Staub und die Staubaufnahme des Luftfilters zu erhöhen und somit die Funktionsdauer desselben bis zum Erreichen des Grenzwiderstandes zu verlängern, weil sich die meisten Staubteilchen beim Wenden des Luftstromes in der Aussparung unter der Wirkung von Fliehkräften im zusätzlichen Filtereinsatz abscheiden, wodurch die Menge des in den Hauptfiltereinsatz gelangenden Staubes verringert wird.An air filter designed in accordance with the present invention, thanks to the use of an additional filter insert with a recess that is virtually coaxial with the air supply pipe, allows the effectiveness of air cleaning of dust and the dust absorption of the air filter to be increased, and thus the service life of the same until the limit resistance is reached extend because the Separate most dust particles when turning the air flow in the recess under the effect of centrifugal forces in the additional filter insert, which reduces the amount of dust entering the main filter insert.

Überdies gestattet es die im zusätzlichen Filtereinsatz vorhandene Aussparung, die Luft so effektiv vom Staub zu reinigen, daß dies die Notwendigkeit des Öleinfüllens ausschließt, was wiederum eine kompäktere Anordnung des Luftfilters in einer beliebigen Stellung ermöglicht.In addition, the recess in the additional filter insert allows the air to be cleaned of the dust so effectively that this eliminates the need for oil filling, which in turn enables a more compact arrangement of the air filter in any position.

Die erfindungsgemaße Konstruktion des Luftfilters erlaubt es, eine beträchtliche Öleinsparung zu erzielen.The construction of the air filter according to the invention allows considerable oil savings to be achieved.

Im folgenden wird die Erfindung in der Beschreibung konkreter, die vorliegende Erfindung aber nicht beschränkender Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme aufIn the following, the invention will become more specific in the description of embodiments of the same, but not limiting the present invention, with reference to FIG

Zeichnungen erläutert. Es zeigt:Drawings explained. It shows:

  • Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Luftfilters im Längsschnitt;Figure 1 is an overall view of the air filter according to the invention in longitudinal section.
  • Fig. 2 einen zusätzlichen Filtereinsatz in Isometrie;2 shows an additional filter insert in isometric view;
  • Fig. 3 eine Ausführungsform des in Fig. 2 dargestellten zusätzlichen Filtereinsatzes im Längsschnitt;Fig. 3 shows an embodiment of the additional filter insert shown in Figure 2 in longitudinal section.
  • Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfilters im Längsschnitt;Fig. 4 shows a second embodiment of the air filter according to the invention in longitudinal section;
  • Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V - V von Fig. 4;5 shows a section along line V - V of FIG. 4;
  • Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfilters im Längsschnitt.Fig. 6 shows a further embodiment of the air filter according to the invention in longitudinal section.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Das in Fig. 1, 2 dargestellte Luftfilter enthält ein zylindrisches Gehäuse 1, das aus zwei lösbaren Teilen 1 "a", 1 "b" besteht und aus Blech gefertigt ist. Im Gehäuse 1 ist so gut wie gleichachsig mit ihm ein Luftzuführungsrohr 2 unter Bildung eines Spaltes 3 zwischen der Außenfläche dieses Rohres 2 und der Innenfläche des Gehäuses 1 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform des Luftreinigers besteht das Rohr 2 aus zwei lösbaren Teilen 2 "a" und 2"b", deren Stoßstelle durch eine hermetische Ringeinlage 4 aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi, ausgeführt ist. Im Spalt 3 ist der Hauptfiltereinsatz 5 untergebracht, der eine faserige Struktur besitzt, beispielsweise sind es Kapronfasern, die sich in einer zylindrischen Metallkassette 6 befinden. Die Kassette 6 weist einen Außenringbund 7 auf, auf den ein V-förmiger Dichtungsring 8 aufgesetzt ist. Der Bund 7 mit dem Ring 8 liegt zwischen den lösbaren Teilen 1 "a", 1 "b" des Gehäuses 1, die beispielsweise mittels (in der Zeichnung nicht dargestellten) Federschlössern miteinander verbunden sind.The air filter shown in Fig. 1, 2 contains a cylindrical housing 1, which consists of two detachable parts 1 "a", 1 "b" and is made of sheet metal. In the housing 1, an air supply pipe 2 is arranged almost coaxially with it, forming a gap 3 between the outer surface of this pipe 2 and the inner surface of the housing 1. In the present embodiment of the air cleaner, the pipe 2 consists of two detachable parts 2 "a" and 2 "b", the joint of which is made by an hermetic ring insert 4 made of an elastic material, for example rubber is. The main filter insert 5, which has a fibrous structure, is accommodated in the gap 3, for example capron fibers, which are located in a cylindrical metal cassette 6. The cassette 6 has an outer ring collar 7, on which a V-shaped sealing ring 8 is placed. The collar 7 with the ring 8 lies between the detachable parts 1 "a", 1 "b" of the housing 1, which are connected to one another for example by means of spring locks (not shown in the drawing).

In den Stirnflächen der Kassette 6 sind Öffnungen 9 zum Luftdurchtritt (angedeutet durch Pfeil A) durch die Packung des Filtereinsatzes 5 hindurch ausgeführt. Hinter dem Filtereinsatz 5 ist in der Luftströmungsrichtung (Pfeil A) in der Nähe einer der Stirnseiten10 des Gehäuses 1 ein Luftableitstutzen 11 angeordnet, der mit der Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden ist. In der Nähe der anderen Stirnseite 12 des Gehäuses 1 ist auf der Seite einer Austrittsöffnung 13 des Rohres 2 ein zusätzlicher Filtereinsatz 14 angeordnet, der beispielsweise aus elastischem Polyurethanschaum mit offenen Poren ausgeführt ist.Openings 9 for air passage (indicated by arrow A) through the packing of the filter insert 5 are made in the end faces of the cassette 6. Arranged behind the filter insert 5 in the air flow direction (arrow A) in the vicinity of one of the end faces 10 of the housing 1 is an air discharge connection 11, which is connected to the inlet line of an internal combustion engine (not shown in the drawing). In the vicinity of the other end face 12 of the housing 1, an additional filter insert 14 is arranged on the side of an outlet opening 13 of the tube 2, which is made of elastic polyurethane foam with open pores, for example.

Im zusätzlichen Filtereinsatz 14 ist so gut wie gleichachsig mit dem Rohr 2 auf der der Austrittsöffnung 13 des Rohres 2 zugekehrten Seite eine Aussparung 15 ausgeführt. Die maximale Größe D dieser Aussparung 15 auf einer in der Nahe der Austrittsöffnung 13 des Rohres 2 liegenden Oberfläche 16 des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 übersteigt den Durchmesser d des Rohres 2 und beträgt 1,10 - 2,45 Durchmesser d des Rohres 2. Ist die Größe D der Aussparung 15 auf der Oberfläche 16 größer als 2,45 Rohrdurchmesser d, so werden die Staubteilchen die Wande 17 der Aussparung 15 praktisch nicht erreichen können, so daß die Abscheidungseffektivität des Staubes im zusätzlichen Filtereinsatz 14 schroff abfällt, was eine verstärkte Staubeinführung in den Hauptfiltereinsatz 5 zur Folge hat.In the additional filter insert 14, a recess 15 is made practically coaxially with the tube 2 on the side facing the outlet opening 13 of the tube 2. The maximum size D of this cutout 15 on a surface 16 of the additional filter insert 14 located near the outlet opening 13 of the tube 2 exceeds the diameter d of the tube 2 and is 1.10-2.45 diameter d of the tube 2. Is the size D of the recess 15 on the surface 16 larger than 2.45 tube diameter d, the dust particles will practically not be able to reach the walls 17 of the recess 15, so that the separation efficiency of the dust in the additional filter insert 14 drops sharply, which increases the dust introduction into the Main filter insert 5 results.

Ist aber die Größe D der Aussparung 15 auf der Oberfläche 16 des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 kleiner als 1,10 d des Rohres 2, so wird diese Oberfläche infolge einer unzureichenden Flächengröße der Aussparung 15 rasch mit Staub verstopft werden, wodurch das Eindringen von Staubteilchen ins Innere des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 verhindert wird, was ebenfalls eine verstärkte Staubeinführung in den Hauptfiltereinsatz 5 zur Folge hat.However, if the size D of the recess 15 on the surface 16 of the additional filter insert 14 is less than 1.10 d of the tube 2, this surface will be the result of a insufficient surface area of the recess 15 can be quickly clogged with dust, thereby preventing the ingress of dust particles into the interior of the additional filter insert 14, which likewise results in increased dust introduction into the main filter insert 5.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Größe D der Aussparung 15 auf der Oberfläche 16 zwei Durchmessern d des Rohres 2 - D = 2d - gleich.In the present embodiment, the size D of the cutout 15 on the surface 16 is equal to two diameters d of the tube 2 - D = 2d.

Die Tiefe H der Aussparung 15 liegt innerhalb einer Spanne von 0,3 - 4,0 Durchmessern d Ges Rohres 2.The depth H of the recess 15 lies within a range of 0.3-4.0 diameters of the tube 2.

Ist die Tiefe H größer als 4,0 Durchmesser d des Rohres 2, so führt dies zur erheblichen Vergrößerung der Luftfilterabmessungen, wobei die Staubteilchen den Boden 18 der Aussparung 15 nicht erreichen können.If the depth H is greater than 4.0 diameter d of the tube 2, this leads to a considerable increase in the air filter dimensions, the dust particles not being able to reach the bottom 18 of the cutout 15.

Ist die Tiefe H der Aussparung 15 kleiner als 0,3 Durchmesser d des Rohres 2, so ist die Gesamtfläche der Aussparung 15 nicht ausreichend groß.If the depth H of the recess 15 is less than 0.3 diameter d of the tube 2, the total area of the recess 15 is not sufficiently large.

In dieser Ausführungsform ist die Tiefe H der Aussparung 15 dem Durchmesser d des Rohres 2 gleich.In this embodiment, the depth H of the recess 15 is equal to the diameter d of the tube 2.

Im Spalt zwischen dem Hauptfiltereinsatz 5 und dem Luftableitstutzen 11 ist ein weiterer ringförmiger Filtereinsatz 19 angeordnet. Die Dichte dieses Filtereinsatzes 19 ist in der Regel größer als die Dichte der Filtereinsatze 5 und 14.A further annular filter insert 19 is arranged in the gap between the main filter insert 5 and the air discharge nozzle 11. The density of this filter insert 19 is generally greater than the density of the filter inserts 5 and 14.

Die Aussparung 15 des in Fig. 2 dargestellten zusätzlichen Filtereinsatzes 14 ist mit geneigten Wänden 17 ausgeführt und hat die Form eines gegen die Oberfläche 16 hin erweiterten abgeschnittenen Kegels. Allerdings kann die Form der Aussparung 15 verschiedenartig sein, so beispielsweise kann sie schalenförmig, zylindrisch, mit komplizierter Gestalt und auch anders ausgebildet sein.The recess 15 of the additional filter insert 14 shown in FIG. 2 is designed with inclined walls 17 and has the shape of a cut-off cone which is widened towards the surface 16. However, the shape of the recess 15 can be of various types, for example it can be bowl-shaped, cylindrical, with a complicated shape and also be designed differently.

In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 ist die Wand 17' der Aussparung 15 geriffelt mit im Wechsel liegenden Vorsprüngen und Vertiefungen ausgeführt, wobei die Vorsprünge und Vertiefungen parallel zur Oberfläche 16 des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 orientiert sind.In the embodiment of the additional filter insert 14 shown in FIG. 3, the wall 17 'of the recess 15 is corrugated with alternating projections and depressions, the projections and depressions being oriented parallel to the surface 16 of the additional filter insert 14.

Die in Fig. 4, 5 dargestellte Ausführungsform eines Luftfilters unterscheidet sich vom in Fig. 1, 2 dargestellten Luftfilter dadurch, daß jeweils der Hauptfiltereinsatz 5 und der zusätzliche Filtereinsatz 14 in einem Stück ausgeführt sind, was bedeutet, daß die Höhe H₁ des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 eine solche ist, daß seine der Öffnung 13 des Rohres 2 zugekehrte Oberfläche 16 eine der Aussparung 15 zugekehrte Oberfläche 20 des Hauptfiltereinsatzes 5 berührt. Dabei sind die beiden Filtereinsätze 5 und 14 in einer gemeinsamen Metallkassette 6' untergebracht, die einen gitterartigen Einsatz 21 zur Verhinderung des Gelangens von Kapronfasern in den Innenraum der Aussparung 15 besitzt.The embodiment of an air filter shown in FIGS. 4, 5 differs from that shown in FIGS. 1, 2 Air filter in that in each case the main filter insert 5 and the additional filter insert 14 are made in one piece, which means that the height H 1 of the additional filter insert 14 is such that its surface 16 facing the opening 13 of the tube 2 faces one of the recess 15 Surface 20 of the main filter insert 5 touches. The two filter inserts 5 and 14 are accommodated in a common metal cassette 6 'which has a grid-like insert 21 to prevent capron fibers from entering the interior of the recess 15.

Im in Fig. 6 dargestellten Luftfilter ist im zusätzlichen Filtereinsatz 14 in der Bodenmitte der Aussparung 15 ein durchgehender Kanal 22 ausgeführt, der den von der Aussparung 15 umfaßten Raum mit einem Zwischenraum 23 zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und der Oberfläche des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 verbindet.In the air filter shown in FIG. 6, a continuous channel 22 is formed in the additional filter insert 14 in the bottom center of the recess 15, which connects the space enclosed by the recess 15 with an intermediate space 23 between the inner wall of the housing 1 and the surface of the additional filter insert 14 .

Im vorstehenden sind vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, die zur Veranschaulichung derselben bestimmt sind, aber einem auf diesem Gebiet kundigen Fachmann soll es klar sein, daß darin Veränderungen vorgenommen werden können, die aber im Bereich der Patentansprüche der Erfindung liegen.Embodiments of the invention which are intended to illustrate the same have preferably been described above, but it should be clear to a person skilled in the art that changes may be made therein but which are within the scope of the claims of the invention.

Die in Fig. 1, 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfilters arbeitet folgenderweise. Man läßt einen (in der Zeichnung nicht dargestellten)Traktor- bzw. Kraftfahrzeugmotor an. Der verstaubte Strom atmosphärischer Luft (Pfeil A) wird dank dem in den über das Luftfilter mit der Atmosphäre verbundenen Verbrennungsmotorzylindern bestehenden Unterdruck in das im Gehäuse 1 angeordnete Luftzuführungsrohr 2 angesaugt. Am Austritt aus der Öffnung 13 des Rohres 2 gelangt der Luftstrom in die Aussparung 15 des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 und wird in die Gegenrichtung gewendet. Dabei dringt ein Teil Q₁ des Luftstromes in den zusätzlichen Filtereinsatz 14 durch die luftdurchlässige Wand 17 der Aussparung 15 ein und tritt, nachdem er in derselben gewendet worden ist, durch die Oberfläche 16 desselben nach außen aus. Die Staubteilchen des Teils Q₁ des erwähnten Luftstromes dringen gemeinsam mit der Luft ins Innere des Filtereinsatzes 14 ein. Dabei findet die Staubteilchenabscheidung sowohl dank der üblichen Filtration wie auch dank der Ablenkung der Staubteilchen von der Luftstromrichtung unter der Wirkung von Fliehkräften in die in der Nähe des Gehäuses 1 liegenden Zonen des Filtereinsatzes 14 statt.The embodiment of the air filter according to the invention shown in FIGS. 1, 2 operates as follows. A tractor or motor vehicle engine (not shown in the drawing) is left on. The dusty stream of atmospheric air (arrow A) is sucked into the air supply pipe 2 arranged in the housing 1 thanks to the negative pressure existing in the internal combustion engine cylinders connected to the atmosphere via the air filter. At the outlet from the opening 13 of the tube 2, the air flow enters the recess 15 of the additional filter insert 14 and is turned in the opposite direction. Part Q 1 of the air flow penetrates into the additional filter insert 14 through the air-permeable wall 17 of the recess 15 and, after it has been turned in the same, exits through the surface 16 thereof. The dust particles of the Part Q₁ of the air flow mentioned penetrate together with the air into the interior of the filter insert 14. The dust particle separation takes place both thanks to the usual filtration and also thanks to the deflection of the dust particles from the air flow direction under the action of centrifugal forces into the zones of the filter insert 14 located near the housing 1.

Der andere Teil Q₂ des Luftstromes, der mit den Wänden des Rohres 2 in Berührung kommt, bewegt sich auf dem Wege des geringsten Widerstandes, d.h. in Gen Spalt zwischen der Austrittsöffnung 13 des Rohres 2 und der Aussparung 15 des zusätzlichen Filtereinsatzes 14. Die Staubteilchen des Teiles Q₂ des Luftstromes gelangen, da sie von der Bewegungsbahn desselben dank der Fliehkrafteinwirkung abgelenkt werden, auf die Oberfläche der Wände 17 der Aussparung 15. Zur Verbesserung der Staubteilchenabscheidung wird der zusätzliche Filtereinsatz 14 beim Zusammenbau mit Öl gesättigt.The other part Q₂ of the air flow, which comes into contact with the walls of the tube 2, moves on the path of least resistance, i.e. in gene gap between the outlet opening 13 of the tube 2 and the recess 15 of the additional filter insert 14. The dust particles of the part Q₂ of the air flow reach the surface of the walls 17 of the recess 15 because they are deflected by the centrifugal force due to the movement path thereof. To improve dust particle separation, the additional filter insert 14 is saturated with oil when assembled.

Zur Intensivierung der Staubabscheidung aus dem Luftstromteil Q₂ ist die Oberfläche der Wand 17 (Fig. 3) geriffelt mit Vorsprüngen und Vertiefungen ausgeführt.To intensify the dust separation from the air flow part Q₂, the surface of the wall 17 (Fig. 3) is designed with ridges and depressions.

Die vom Filtereinsatz 14 (Fig. 1, 2) nicht aufgefangenen Staubteilchen strömen dann in Richtung der Oberfläche 20 des Hauptfiltereinsatzes 5. Nahezu alle in den Luftstromteilen Q₁ und Q₂ verbliebenen Staubteilchen scheiden sich an den Fasern dieses Filtereinsatzes 5 ab. Sollten größere Teilchen von den Fasern abgerissen werden, so treffen sie auf ihrem weiteren Weg auf den vorher mit Öl benetzten Filtereinsatz 19.The dust particles not collected by the filter insert 14 (FIG. 1, 2) then flow in the direction of the surface 20 of the main filter insert 5. Almost all of the dust particles remaining in the air flow parts Q 1 and Q 2 separate from the fibers of this filter insert 5. If larger particles are torn off the fibers, they continue to meet the filter insert 19 previously wetted with oil.

So wird der Luftstrom bei seinem Eintreten in den Luftableitstutzen 11 praktisch vollkommen von Staub gereinigt.Thus, the air flow is practically completely cleaned of dust when it enters the air outlet 11.

Das in Fig. 4, 5 dargestellte Luftfilter arbeitet ähnlich dem Luftfilter von Fig. 1, 2, mit dem alleinigen Unterschied, daß die Filtration in demselben vorwiegend nach dem für den Luftstromteil Q₁ beschriebenen Mechanismus erfolgt. Es empfiehlt sich, den Filtereinsatz 14 vorher mit Öl zu benetzen.The air filter shown in Fig. 4, 5 works similarly to the air filter of Fig. 1, 2, with the only difference that the filtration in the same mainly takes place according to the mechanism described for the air flow part Q₁. It is advisable to wet the filter insert 14 with oil beforehand.

Die Funktion des in Fig. 6 dargestellten Luftfilters unterscheidet sich von der Funktion des in Fig. 1, 2, 4, 5 dargestellten Luftfilters dadurch, daß die schwersten Staubteilchen beim Wenden des Luftstromes in der Aussparung 15 dank der Einwirkung von Fliehkräften über den Kanal 22 in den Raum 23 gelangen, der von der inneren Stirnwand des Gehäuses 1 und der Oberfläche des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 begrenzt ist.The function of the air filter shown in FIG. 6 differs from the function of the one shown in FIGS. 1, 2, 4, 5 Air filter in that the heaviest dust particles when turning the air flow in the recess 15 thanks to the action of centrifugal forces via the channel 22 into the space 23, which is limited by the inner end wall of the housing 1 and the surface of the additional filter insert 14.

Sämtliche vorbeschriebenen Ausführungsformen des Luftfilters funktionieren gleich gut bei beliebigen Neigungswinkeln zum Horizont.All of the above-described embodiments of the air filter work equally well at any angle of inclination to the horizon.

Es wurden Standversuche des erfindungsgemaßen Luftfilters sowie eines bekannten Luftfilters vorgenommen.Stand tests of the air filter according to the invention and of a known air filter were carried out.

Die Abmessungen und die Strukturzusammensetzung des Hauptfiltereinsatzes 5, des zusätzlichen Filtereinsatzes 14 und des Filtereinsatzes 19 waren in den beiden der Pfüfung unterworfenen Ausführungsformen des Luftfilters gleich. Im zusätzlichen Filtereinsatz 14 des erfindungsgemäßen Luftfilters war eine zylindrische Aussparung ausgeführt, deren Durchmesser innerhalb einer Spanne von 1,1 - 2,45 Rohrdurchmessern und deren Tiefe innerhalb einer Spanne von 0,3 - 4,0 Rohrdurchmessern lag.The dimensions and the structural composition of the main filter insert 5, the additional filter insert 14 and the filter insert 19 were the same in the two embodiments of the air filter subjected to the inspection. In the additional filter insert 14 of the air filter according to the invention, a cylindrical recess was made, the diameter of which was within a range of 1.1-2.45 tube diameters and the depth of which was within a range of 0.3-4.0 tube diameters.

Die Versuche wurden auf einem motorlosen Luftfilter-Versuchsstand unter Verwendung eines Luftstromes durchgeführt, der Staubteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 5600 cm²/g bei einer Luftstromgeschwindigkeit durch den Filtereinsatz 5 von 2,2 m/sek enthielt. Der Luftstaubgehalt betrug 0,4 g/m³.The tests were carried out on a motorless air filter test rig using an air flow which contained dust particles with a specific surface area of 5600 cm 2 / g at an air flow speed through the filter insert 5 of 2.2 m / sec. The air dust content was 0.4 g / m³.

Die Versuche ergaben, daß die Staubaufnahme (die Menge des aufgefangenen Staubes) des erfindungsgemäßen Luftfilters um das 2,2fache höher als die des bekannten Luftfilters ist, während der durchschnittliche Staubdurchlaßkoeffizient, der gleich ist dem Verhältnis der Menge des hindurchgelassenen Staubes zur Menge des in das Luftzuführungsrohr gelangten Staubes, um das Doppelte kleiner ist.The tests have shown that the dust pick-up (the amount of dust collected) of the air filter according to the invention is 2.2 times higher than that of the known air filter, while the average dust transmission coefficient, which is equal to the ratio of the amount of dust let through to the amount of in the Air supply pipe of dust that has entered is twice smaller.

Gewerbliche VerwertbarkeitCommercial usability

Die Anwendung der Luftfilter ist in Diesel- bzw. Vergasermotoren sowie in anderen Luft- und Gasfiltrationssystemen möglich.The air filter can be used in diesel or carburetor engines as well as in other air and gas filtration systems.

Das Luftfilter wird vorzugsweise zum Ersetzen von Luftfiltern mit Ölbad sowie von Trockenluftfiltern mit Kartonfiltereinsätzen angewendet, die unter ungünstigen Bedingungen mit in der Luft enthaltenen Oldämpfen und Ruß funktionieren.The air filter is preferably used to replace air filters with an oil bath and dry air filters with cardboard filter inserts that work under unfavorable conditions with old vapors and soot contained in the air.

Claims (5)

Luftfilter, der ein Gehäuse (1) enthält, in dem so gut wie gleichachsig mit ihm ein Luftzuführungsrohr (2) unter Bildung eines Spaltes (3) zwischen der Außenfläche des Rohres (2) und der Innenfläche des Gehäuses (1) angeordnet ist, wobei im Spalt (3) der Hauptfiltereinsatz (5) untergebracht ist, hinter dem in der Luftströmungsrichtung ein Luftableitstutzen (11) liegt, und in der Nähe der Stirnseite (12) des Gehäuses (1) auf der Seite der Austrittsöffnung (13) des Rohres (2) ein zusätzlicher Filtereinsatz (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im zusätzlichen Filtereinsatz (14) so gut wie gleichachsig mit dem Rohr (2) eine der Austrittsöffnung (13) Rohres (2) zugekehrte Aussparung (15) ausgeführt ist, deren maximale Größe (D) auf der in der Nähe der Austrittsöffnung (13) des Rohres (2) liegenden Oberfläche (16) den Durchmesser (d) der letzteren übersteigt.Air filter which contains a housing (1) in which an air supply pipe (2) is arranged almost coaxially with it, forming a gap (3) between the outer surface of the pipe (2) and the inner surface of the housing (1), wherein the main filter insert (5) is located in the gap (3), behind which there is an air discharge nozzle (11) in the air flow direction, and in the vicinity of the end face (12) of the housing (1) on the side of the outlet opening (13) of the tube ( 2) an additional filter insert (14) is arranged, characterized in that, in the additional filter insert (14), the recess (15) facing the outlet opening (13) of the tube (2) is designed to be almost coaxial with the tube (2), the recess maximum size (D) on the surface (16) lying near the outlet opening (13) of the tube (2) exceeds the diameter (d) of the latter. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Größe (D) der Aussparung (15) auf der Oberfläche (16) des zusätzlichen Filtereinsatzes (14) 1,10 - 2,45 Durchmesser (d) des Rohres (2) und die Tiefe der Aussparung (15) 0,3 - 4,0 Durchmesser (d) des Rohres (2) beträgt.Air filter according to claim 1, characterized in that the maximum size (D) of the recess (15) on the surface (16) of the additional filter insert (14) 1.10 - 2.45 diameter (d) of the tube (2) and the Depth of the recess (15) is 0.3 - 4.0 diameter (d) of the tube (2). Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Aussparung (15) geriffelt mit einander abwechselnden Vorsprüngen und Vertiefungen ausgeführt ist.Air filter according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the recess (15) is corrugated with alternating projections and depressions. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des zusätzlichen Filtereinsatzes (14) eine solche ist, daß seine der Austrittsöffnung (13) des Rohres (2) zugekehrte Oberfläche (16) die der Aussparung (15) zugekehrte Oberfläche (20) des Hauptfiltereinsatzes (5) berührt.Air filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the height (H) of the additional filter insert (14) is such that its surface (16) facing the outlet opening (13) of the tube (2) is that of the recess (15 ) facing surface (20) of the main filter insert (5). Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß im zusätzlichen Filtereinsatz (14) ein durchgehender Kanal (22) ausgeführt ist.Air filter according to one of claims 1-4 , characterized in that a continuous channel (22) is made in the additional filter insert (14).
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