DE2359221A1

DE2359221A1 - Luftfilter

Info

Publication number: DE2359221A1
Application number: DE19732359221
Authority: DE
Inventors: Bob Johannes Tuin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1974-06-20
Also published as: BE808705A; NL7217077A; FR2274793A1; IT1002091B; GB1454543A; AU6359273A; FR2274793B3

Description

PATENTANWALT- Aktenzeichen:

. CONRAD KÖCHLING

5800 Hagen, Fieyerstr. 135 Anm.: Bob Johannes ühiin

Bankkonto: Commerzbank AG, Hagen

Sparkasse Hagen 100012043 MerCUriuSWeK 4-52

Postscheckkonto: Dortmund 5989 τ-. j /■" w· · ^ -ι ^N

Telegramme: Patentköchling Hagenwestf -Purmerend INiederlande J

Fernruf 811 64

Lfd. Nn .6.2.7.8/23

26. November 1973

"Luftfilter" .

Die Erfindung betrifft einen Luftfilter. Die bei Kraftfahrzeugen verwendeten Luftfilter haben den Nachteil, daß sie unter ungünstigen Bedingungen schnell verschmutzen. Dies führt zu einer beträchtlichen Zunahme des Strömungswiderstandes und damit zu einer Herabsetzung der Motorleistung und einer Zunahme des Kraftstoffverbrauches.

Außerdem kann es leicht zu unvollständiger Verbrennung und damit zu umweltverschmutzenden Auspuffgasen führen.

Dies gilt besonders für staubige Umgebungen, wie zum Beispiel bei Autorennen usw. Das Auswechseln von Luftfiltern ist ziemlich zeitraubend und daher, besonders bei solchen Rennen, unzumutbar.

Es gibt noch andere Verwendungsarten von Luftfiltern, zum Beispiel beim Absaugen von Luft aus der Nähe eines staubenden Werkzeuges, wie einer Säge oder dergleichen, bei denen gute Filterwirkung und leichtes Filterauswechseln von großer Bedeutung sind.

Die Erfindung erstellt ein Luftfilter, das ein gutes und beständiges Filtern von Luft garantiert, einfach hergestellt, leicht ,und schnell ausgewechselt werden kann und schließlich ohne Beschädigung leicht zu reinigen ist, was zu einer Kostenherabsetzung führen kann.

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ORFGfN INSPECTED

Das Luftfilter der Erfindung umfaßt ein kastenförmiges äußeres Gehäuse mit einem getrennten Deckel sowie einem Lufteinlaß und einem Luftauslaß; in dieses Gehäuse ist eine aus Filtermaterial bestehende Füllung untergebracht. Letztere ist dadurch, gekennzeichnet, daß diese Füllung aus einem im wesentlichen ringförmigen Filterkörper aus Plastikschaum mit offenen Poren besteht, der koaxial mit dem Gehäuse angeordnet ist und das Gehäuse so abdichtet, daß der Luftstrom zwischen Lufteinlaß und -auslaß durch den Filterkörper fließen muß, der insbesondere im Innern von einem starren Stützkäfig getragen wird.

Der Vorteil eines solchen Filters liegt darin, daß der Filterkörper, besonders wenn er vom Stützkäfig getragen wird, eine bestimmte Form besitzt und mit einer einzigen Bewegung in das Gehäuse eingesetzt oder daraus entfernt werden kann.

Ausführung st» ei spiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 und 2 Schnitte einer ersten "Verkörperung des Filters, und zwar in Fig. 1 entsprechend der Linie Ir-I der Fig. 2 und in Fig. 2 entsprechend der Linie II-II der Fig. 1 gesehen,

Fig. 5 einen Schnitt einer besonderen Verkörperung des Filterkörpers dieser Erfindung,

Fig. 4 einen Teilschnitt eines solchen Filters mit einer anderen Dichtungsart des Filterkörpers,

Fig. 5 einen Teilschnitt eines kombinierten Filterkörpers,

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ig. 6 einen Schnitt einer zweiten Verkörperung des Filters der Erfindung; und

Fig. 7 einen Teilschnitt des Filters von Fig. 6 mit einer anderen Dichtungsart.

Das in Fig. Λ und 2 gezeigte Filter ist insbesondere für Verbrennungsmaschinen gedacht. Es umfaßt ein kastenförmiges Gehäuse 1 mit einem lösbaren Deckel 2, der mittels einer Mutter 3 fest angezogen werden kann. In der Seitenwand sind Lufteinlaßöffnungen 4- vorgesehen, in die ein Drahtsieb eingebaut werden kann. In der Bodenmitte ist eine Auslaßöffnung 5 vorgesehen, die. mit dem Lufteinlaß des Motors verbunden werden muß.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein separater, ringförmiger Filterkörper 6 aus Plastikschaum mit offenen Poren angeordnet, in den ein offener Käfig 7 aus starrem Material, zum Beispiel aus Metalldraht, eingesetzt ist. Dieser Käfig bietet eine innere Stütze für den Filterkörper Der Innendurchmesser des Filterkörpers 6 ist so gewählt, daß er fest um den Käfig 7 sitzt, wobei die Elastizität des Plastikschaumes ausgenutzt wird. Ein weiterer Vorteil, eines solches Filterkörpers aus Kunststoffschaum ist der, daß der Filterkörper 6, ohne Schaden zu nehmen, gewaschen werden kann, so daß ein solcher Filterkörper wiederholt verwendet werden kann. Der Filterkörper 6 ist gegenüber dem Deckel abgedichtet, ebenso gegenüber dem Boden, und zwar mittels zweier

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ORIGINAL INSPEGTED

Dichtungsringe 8. Die Größen des Filterkörpers 6 und des Käfigs 7 sind so gewählt, daß beim Festschrauben des Deckels 2 der Filterkörper 6 und der Käfig 7 so zusammengedrückt werden, daß die Dichtungsringe 8 ein luftdichtes Abdichten erzielen, so daß die gesamte Luft gezwungen wird, durch den Filterkörper 6 zu strömen. Der Käfig verhindert, daß der Filterkörper 6 sich infolge des Festschraubens des Deckels 2 und/oder durch den Luftstrom so weit nach innen durchbiegt, daß die Dichtung zwischen dem Filterkörper 6 und Deckel 2 und Gehäuseboden gemindert wird. Ist der Filterkörper 6 jedoch genügend formbeständig, kann der Käfig 7 weggelassen werden.

Die Dichtungsringe 8 bestehen am besten aus Plastikschaum mit geschlossenen Poren; sie lassen sich auch zusammendrücken. Insbesondere sind diese Dichtungsringe mit Kleber oder durch, eine Schweißverbindung so am Filterlörper 6 befestigt, daß ein neues Filter mit einem einzigen Arbeitsgang eingesetzt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, einen Dichtungsring 8 zu verlieren oder zu beschädigen.

Das Filtermaterial ist genügend elastisch, um den Filterkörper 6 um den Käfig 7 legen zu können. Fig. 3 zeigt eine besondere Verkörperung dieses Filterkörpers 6 mit leicht konkaven Seitenwänden, um den auf den Käfig 7 wirkenden Druck zu verstärken. Ein solcher Filterkörper 6 und der Käfig 7 können auch als eine komplette Baueinheit hergestellt werden. Der Käfig 7 kann aus irgendeinem

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geeigneten starren Material hergestellt werden. Soll dieser Käfig 7 für längere Zeit verwendet werden, wird am besten Stahldraht mit einer nichtrostenden plastischen Beschichtung verwendet.

Fig. 4- zeigt eine andere Art der Abdichtung, bei der die Dichtungsringe 8 überflüssig sind. Sowohl der Deckel 2 als auch der Boden des Gehäuses 1 sind mit einem durchgehenden, mehr oder weniger scharfen Bord 9 versehen, der so weit in den Filterkörper hineinragt, daß die Poren in dieser Gegend durch örtliche Kompression geschlossen und damit eine Dichtwirkung erzielen.

Fig..5 zeigt eine besondere Verkörperung des Filterkörpers 6, der aus zwei ineinander angeordneten ringförmigen Teilen 6' und 6¹¹ besteht. Diese Teile können durch ihre eigene Elastizität zusammengehalten werden, es ist aber auch möglich sie miteinander zu verkleben oder zu verschweißen. Der innere Eingteil 6' hat kleine Poren. Der gröbere Staub wird in den großen Poren des äußeren Ringteiles 6¹' aufgefangen, der feinere Staub im inneren Ring 6'. Wenn sich die Poren des äußeren Ringes allmählich füllen, wirkt das Ganze wie ein Körper mit ausschließlich feinen Poren. Ein solcher kombinierter Pilterkörper hat eine längere !lebensdauer als ein Körper mit nur feinen Poren, da gröberer Staub einen solchen Körper durch Verstopfung der äußeren Poren schneller wirkungslos macht.

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Die Abdichtung des lilterkörpers von Fig. 5 kann wieder in der oben beschriebenen Art und Weise erzielt werden. Bei Verwendung der Borde 9 von Fig. 4 wird am besten für jeden Teil 6' und 6¹' ein besonderer Bord verwendet, um Undichtigkeiten an jedem dieser Teile zu vermeiden.

Fig. 6 zeigt eine andere Verkörperung, bei der der Hohlraum vom Filterkörper 6 durch ein querliegendes Teil 10 aus demselben Material verschlossen wird. Die Dicke dieses Teiles ist ungefähr gleich der Dicke des ringförmigen Teiles. Der Deckel 2 weist eine zentrale öffnung 11 auf, so daß die Luft auch durch das querliegende Teil 10 einströmen kann. Der Strömungswiderstand eines solchen Filters ist daher beträchtlich geringer. Man braucht auch keine Dichtung mehr zwischen dem Deckel 2 und dem Filterkörper 6. Eine Vorrichtung zum Anziehen des Körpers muß aber immer vorgesehen sein, um den Boden des Gehäuses 1 abzudichten.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Druckring 12 zwischen dem Deckel 2 und dem Filterkörper 6 angeordnet, der im wesentlichen über die ganze Breite des ringförmigen Teiles des Filterkörpers 6 reicht· und durch am Deckel 2 anliegende Federn 13 zusammengedrückt wird. Es können auch am Gehäuseboden befestigte Zugfedern 14 verwendet werden, die man auch zur Befestigung des Deckels 2 verwenden kann. In diesem Falle sind die Federn 13 über-

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ORIGINAL INSPECTED

flüssig. Auch im Falle der S¹Ig. 1 und 4 können solche Federn 12 verwendet werden, aber dann muß anstelle eines Ringes 11 eine geschlossene Platte verwendet werden, die den Hohlraum des ringförmigen Körpers an seiner Oberseite abdeckt.

Der Filterkörper 6 von Fig. 6 kann, wie in Fig. 5 gezeigt, auch aus zwei Teilen bestehen; der querliegende Teil 10 besteht dann aus zwei Schichten. Der Boden kann dann nach Art der Fig. 1 oder Fig. 4, abgedichtet werden. Innerhalb des Filterkörpers 6 ist wieder ein Käfig für die notwendige Stützung vorzusehen. Fig. 7 zeigt eine andere Art der Abdichtung, bei der der Auslaß 5 mit; einem aufrecht stehenden . Bund 5' versehen ist. Der ringförmige untere Teil des Filterkörpers 6 wird nun um die untere Kante des Käfigs 7 herumgeschlagen und dann zwischen Käfig, Bund 5' und dem Boden festgeklemmt. Die Poren in dem unter dem Käfig 7 liegenden Teil werden hierdurch geschlossen; dies sollte aber nur so weit geschehen, daß keine Luft am Boden entlang und am Bund 5' entweichen kann.

Innerhalb des Rahmens dieser Erfindung sind viele andere Änderungen möglich. Insbesondere ist das Filter der Erfindung nicht auf die gezeigte zylindrische Form beschränkt; es können auch ovale oder rechteckige Filter verwendet werden. Wie schon erwähnt, können derartige Filter in allen Fällen verwendet werden, wo eine aus-

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reichende Entstaubung der Luft erforderlich ist, und das ■Auswechseln der Filter schnell geschehen soll.

Alle neuen in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

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OfIlGJNAL ii-ihPECTED

Claims

Patentansprüche:

ι 1.Λ Luftfilter, bestehend aus einem kastenförmigen äußeren Gehäuse mit einem separaten Deckel und mit einem Lufteinlaß und -auslaß; in diesem Gehäuse ist oder kann ein !Füllmaterial eingebracht werden und dieser Filter ist dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus einem ringförmigen Filterkörper (6) aus Plastikschaum mit offenen Poren besteht, der koaxial im Gehäuse (1,2) angeordnet ist und dieses Gehäuse (1,2) so abdichtet, daß der Luftstrom zwischen Luftein- und Luftauslaß (4,5) ganz durch "den Filterkörper (6) gehen muß.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen

in diesen Filterkörper (6) eingebauten Stützkäfig (7).

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eäfig (7) aus Metalldraht mit Plastikbeschichtung besteht.

4. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen zwischen der Endfläche des Filterkörpers (6) und der anliegenden Gehäusewand angeordneten Dichtungsring (8).

5· Filter nach Anspruch A-_r dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (8) aus Plastikschaum mit geschlossenen Poren besteht.

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6. Filter nach Anspruch A- oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (8) mit der Endfläche des Filterkörpers (6) verbunden ist.

7. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß.der Filterkörper (6) aus wenigstens zwei Schichten (6',6'') unterschiedlicher Porengröße besteht, wobei die äußere Schicht (6¹¹) die größeren Poren aufweist.

8. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch wenigstens ein koaxial verlaufendes Dichtungsbord (9) an der Gehäusefläche, welches in die benachbarte Endfläche des Filterkörpers (6) hineinragen kann.

9- Filter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Filterschicht (6',O¹¹) wenigstens ein Dichtungsring (8) vorhanden ist.

10. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 ι dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Filterkörper (6) an einem Ende durch einen aus demselben Material hergestellten querliegenden Teil (10) verschlossen ist.

11. Filter nach Anspruch 10£adurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) vor dem querliegenden Teil (10) mit einer Einlaßöffnung versehen ist.

12. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine federnd in dem Gehäuse (1,2) eingebaute Spannplatte (12), die zwischen dem Deckel (2) und dem Filterkörper (6) liegt und den Filterkörper (6) auf den Gehäuseboden drückt.

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INSPECTED

13. Filter nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatte (12) mit einer zentralen Öffnung versehen ist, die im wesentlichen der zentralen Öffnung (11) des Filterkörpers (6) entspricht.

14. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch einen die Auslaßöffnung (5) umgehenden Bund (5¹) mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Käfigs (7) , und durch einen Filterkörper (6) mit einem ring förmigen Teil von größerer Höhe als der des Käfigs (7) und des Gehäuses (1,2) und zwar all dies so, daß das ringförmige Teil um den Käfig (7) herumgefaltet werden kann und der gefaltete Teil dann zwischen dem Käfig (7) und dem Bund (5) liegt.

15· Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil des Filterkörpers (6) nach innen konkav ist.

16. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) durch äußere Zugfedern (14) mit dem Gehäuseboden ver bindbar sind und als Druckplatte für den Filterkörper (6) dient.

17· Filterkörper aus Plastikschaum, bestimmt für ein Filter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16.

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1fi. Filterkörper von Anspruch 17, versehen mit damit verbundenen Dichtungsringen, und zwar einem oder mehreren.

19. Einsatzstück für ein Filter nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 16, bestehend aus einem Filterkörper und einem darin angeordneten Stützkäfig.

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