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Es sind Luftfilter bekanntgeworden, bei denen die einzelnen Filterelemente an Ketten hängen, die oben und unten über Kettenräder laufen und durch Hand oder mechanischen Antrieb bewegt werden. Bei dieser Bauart bilden die Filterelemente ein drehbares Band, das dem Luftstrom senkrecht entgegengestellt wird, u. zw. in der Regel derart, dass die beiden Bandhälften hintereinander liegen und zeitlich nacheinander von der Luft durchströmt werden.
Unterhalb der Filterschicht ist ein mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllter Behälter angebracht, in dem die einzelnen Filterelemente bei der Drehung der Kette eintauchen, wodurch sie gereinigt und neu mit Staubbindeöl benetzt werden. Die Filterelemente machen also zwangläufig die Bewegung der Kette mit, steigen auf der einen Bandseite nach oben, auf der andern nach unten, wobei die Geschwindigkeit, mit der die Filterelemente umlaufen, von der Drehgeschwindigkeit der Kette abhängig ist und sich nur mit dieser ändert.
Diese Abhängigkeit bedeutet vielfach einen grossen Übelstand, besonders dann, wenn die einzelnen Filterelemente derart an den Ketten aufgehängt sind, dass sie auf ihrem ganzen Weg über die beiden Bandseiten und die Kettenräder ihre Stellung gegenüber dem Luftstrom etwa beibehalten. Tritt nämlich bei dieser Anordnung ein Filterelement von der geradlinigen zur kreisförmigen oder von der kreisförmigen zur geradlinigen über, so nähern sich infolge ihrer Abhängigkeit von der Kettenbewegung die geradlinig bewegten Filterelemente den kreisförmig bewegten zwangsläufig, wie es in Fig. 1 dargestellt und nachstehend erläutert ist.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Filter, Fig. 2 den oberen Teil eines Filterelementes in grösserem Massstab.
Mit 1 ist die endlose Kette bezeichnet, die oben und unten über die Kettenräder 2 und 3 läuft. An der Kette sind die Filterelemente (Filterzellen) 4 beweglich aufgehängt. Sie besitzen zu diesem Zweck an beiden Stirnseiten Bolzen 5, die in die Löcher 6 der Kettenglieder eingreifen.
Unterhalb der Filterschicht befindet sich der Ölbehälter 7, oben ist das Filter durch die Haube 8 abgedeckt.
Bei der Drehung der Kette 1, die beispielsweise durch Handkurbel 9 erfolgt, folgen die Filterzellen 4 zwangsläufig der Kettenbewegung.
Im Bereich der geradlinigen Strecken legt jede Filterzelle in der Zeiteinheit genau den gleichen Weg in senkrechter Richtung zurück, der bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Kettenräder von der Grösse des Teilkreisradius r der Kettenräder 2 und 3 abhängig ist.
Irgendeine Bewegung der Filterzellen gegeneinander findet also auf den geradlinigen Strecken nicht statt.
Dies ändert sich, wenn die geradlinige Bewegung in die kreisförmige übergeht.
Die z. B. an dem Punkt M-s. Fig. l-angelangte Filterzelle, die von da an auf einem Kreisbogen weiterwandert, legt zwar auch in der Zeiteinheit den gleichen Weg zurück wie die darunter befindliche Filterzelle, jedoch in Form eines Bogens, dessen zugehörige senkrechte Wegstrecke kleiner ist als dieser Bogen und deshalb auch kleiner ist als die von der geradlinig bewegten Zelle zurückgelegte Strecke. Infolgedessen nähert sich von dem
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Punkt 10 ab die kreisförmig bewegte Filterzelle der darunter befindlichen zwangsläufig, und die beiden Zellen würden sich'ineinander schieben, wenn sie nicht durch einen Zwischenraum getrennt wären.
Zur Klarstellung der Bewegungsverhältnisse ist die Kurve 11 - Fig. 1 - gezeichnet, die die Relativbewegung der Filterzellen an dem Punkt 10 als Unterschied der in gleichen Zeiträumen zurückgelegten senkrechten Wege zeigt.
Man erkennt am Verlauf der Kurve deutlich die durch die Abhängigkeit von der Kette bedingte gegenläufige Bewegung der Filterzellen. und sieht, dass es nötig ist, die Zellen durch einen Zwischenraum voneinander. zu trennen, damit sie überhaupt von'der geradlinigen zur kreisförmigen Bewegung übergehen können.
Genau die. gleichen Verhältnisse treten bei den andern Übergangspunkten, die mit 12, 13 und 14 bezeichnet sind, auf.
Der zwischen den einzelnen Filterzellen erforderliche Zwisehenraum muss, um den Durch-
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infolge seiner Nachgiebigkeit die freie Bewegung der Filterzellen nicht hemmt. Hiezu eignet sich z. B. eine federnde Schiene 15,-die sich, über-die ganze Länge der Filterzellen erstreckt und bereits bei geringem Druck nach unten ausweicht.
Es können auch andere elastische Materialien genommen werden, die jedoch genügend dicht sein müssen, um eine einwandfreie Abdichtung des freien Raumes zwischen den Zellen zu gewährleisten.
Es ist einleuchtend, dass diese Massnahmen, zu denen. die Abhängigkeit der Zellenbewegung von der Kettenbewegung zwingt,'einen Übelstand bedeuten, indem sie die Konstruktion kompliziert machen und die Herstellungskosten erhöhen. Hiezu kommt, dass durch den zwischen den Filterzellen erforderlichen unausgenutzten freien Raum die wirksame Filterfläche verkleinert
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die Folge.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn es gelingt, die Filterzellen während ihrer Kreisbewegung von der Kettenbewegung in den erforderlichen Grenzen unabhängig zu machen.
Eine Lösung dieses Problems ist in den Fig. 3-5 dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den oberen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den unteren Filterteil und Fig. 5 einen Schnitt nach Linie-A-B der Fig. 3 und 4. In Fig. 6 werden die kinematischen Bewegungsvorgänge am'Übergangspunkt 10 (s.'Fig. 3) in rein schematischer Darstellung, sowie die Entstehung der Kurve 19 (s. Fig. 3) nochmals gezeigt, wobei die einzelnen Filterelemente der Einfachheit halber als Striche gezeichnet sind.
Die Ketten sind wiederum mit 1, die Kettenräder mit 2 und 3, die Filterzellen mit 4, die Aufhängebolzen mit 5, die Löcher in den Kettengliedern mit 6, der Ölbehälter mit 7 und die Haube mit 8 bezeichnet. Da die Bolzen 5 oberhalb des, Schwerpunktes. jeder, Zelle angeordnet sind und die Zellen beweglich aufgehängt sind, behalten diese gegenüber dem Luftstrom stets etwa die gleiche Stellung bei.
Die. Drehung der Kette erfolgt in der mit D bezeichneten Pfeilrichtung, während die Richtung des Luftstromes durch den Pfeil L angegeben ist.
Bei der vorgesehenen Drehrichtung der Kette 1 kommt die bestaubte Vorderseite der Filterzellen nach Vollenduug der oberen Kreisbewegung in das Innere des Filters und die Luft muss beim Durchgang durch die hintere Bandhälfte zunächst durch die ein wirksames Feinfilter bildende Staub schicht 16 treten, bevor sie die Filterschicht selbst durchdringt. In Fig. 1 ist die Staub schicht 16 nur bei den, hinteren in Fig. 3 nur bei einer Filterzelle und in den Fig. 2,4 und 5 überhaupt nicht dargestellt.
Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist zwischen den einzelnen Filterzellen im Gegensatz zu Fig. 1 kein Zwischenraum vorhanden, sondern die Filterzellen greifen stufenartig ineinander.
Diese Anordnung wäre infolge der gegenläufigen Bewegung der Filterzellen an den Umkehrstellen 10, 12, 13 und 14 nicht möglich, wenn nicht durch eine sinnreiche Massnahme diese gegenläufige Bewegung ausgeschaltet würde. Dies geschieht dadurch, dass der Teilkreisradius r der Kettenräder 2 und 3 kleiner ausgeführt ist als der Abstand e der Aufhängepunkte 6 der Filterzellen von der Mittellinie 17 der Kettenräder 2 und 3.
Hiedurch wird folgendes erreicht :
Bei der Drehung, der Ketten-Z legt jede'Filterzelle, ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 1, während der geradlinigen Bewegung genau den gleichen Weg zurück, der bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Kettenräder von deren Teilkreisradius r abhängig ist. Dagegen sind die Wegstrecken, die die kreisförmig bewegten Filterzellen bei Drehung, der Kette zurücklegen, nicht mehr abhängig vom Teilkreisradius r der Kettenräder, sondern von dem Abstand e
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der Aufhängepunkte der Filterzellen vom Drehmitlelpunkt 18. Da dieser Abstand grösser als der Teilkreisradius r ist, bedeutet das, dass eine Filterzelle, die an einem Übergangspunkt angelangt ist, von da ab während der kreisförmigen Bewegung schneller weiterläuft als die geradlinig bewegten Zellen.
Die Folge hievon ist, dass die kreisförmig bewegte Filterzelle sich der darunter bzw. darüber befindlichen nicht mehr nähert, sondern sich von ihr entfernt u. zw. um so schneller, je grösser e gegenüber r ist.
Infolge dieser besonderen Einrichtung ist ein Zwischenraum für die freie Bewegung der Zellen nicht mehr erforderlich. Die Filterzellen können vielmehr stumpf aufeinander stossen, nutenartig ineinander greifen, oder, wie es beispielsweise gezeichnet ist, sich einseitig dachziegelartig überdecken, sie laufen trotzdem, wie in den Fig. 3 und 4. gezeigt wird, ohne jede Hemmung über die oberen und unteren Kreisbögen und dichten die Filterwand ohne Zuhilfenahme irgendwelchen Dichtungsmaterials gegen den Durchgang ungereinigter Luft ab.
Zur Klarstellung der Bewegungsverhältnisse ist in Fig. 3 die Kurve 19 gezeichnet, die die Relativbewegung zweier Filterzellen an dem Übergangspunkt 10 als Unterschied der in der Zeiteinheit zurückgelegten senkrechten Wege zeigt. Die Filterzelle 20 befindet sich gerade an dem Punkt 10 des Überganges von der geradlinigen zur kreisförmigen Bewegung, während die darunter befindliche Zelle 21 noch eine längere Strecke geradlinig weiterläuft. In einer bestimmten Zeit ist die Zelle 20 vom Punkt 10 zum Punkt 22 und die Zelle 21 vom
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gelegten Wege beider Zellen ist durch den Abstand des Punktes 25 der Kurve 19 von der Waagerechten bestimmt.
Sinngemäss erhält man die übrigen Kurvenpunkte und man sieht, dass die Zelle 20 sich nach uud nach zwangläufig aus ihrer Überdeckung heraushebt, über die obere Kante der Zelle 21 hinweggleitet, da diese Kante unterhalb des Scheitelpunkte der Kurve 19 liegt, und sich auf diese Weise von der Zelle 21 löst.
An dem Übergangspunkt 12 legt sich die Filterzelle 26 einfach hinter die Zelle 27.
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wird, wieder von dieser lösen. Da auch die Zelle 28 infolge ihrer besonderen Aufhängung schneller weiterwandert als die Zelle 29, erfolgt die Ablösung in gleicher Weise wie bei den Zellen 20 und 21. Die Kurve der Relativbewegung der Zellen 28 und 29 ist mit 30 bezeichnet. Sie entsteht in derselben Weise wie Kurve 19.
An dem Punkt 14 legt sich die Zelle 31 hinter die Zelle 32.
Die Filterzellen bestehen aus einem Rahmen 33. der mit einem Filtermaterial 34 gefüllt ist. Als Filtermaterial können gewellte oder gelochte Bleche, Drahtgewebe oder sonstige Körper, die zur Luftreinigung geeignet sind, vorgesehen werden.
An jedem Rahmen 33 ist unten gemäss Fig. 3-5 eine Schiene 35 befestigt, durch die die folgende Zelle ein Stück überdeckt wird. Diese Überdeckung kann auch in einer beliebigen andern Weise erfolgen. Die Wirkungsweise der Schiene 35, welche in Fig. 6 veranschaulicht ist, ist folgende : Der Aufhängepunkt 5 des Elementes 20 beschreibt in einer bestimmten Zeit einen Kreisbogen von Punkt 5-22, 6. Wird dieser Kreisbogen in beispielsweise sechs gleiche Teile geteilt, die sechs gleichen Zeitabschnitten entsprechen, so ergeben sich auf ihm die
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bahn in den Punkten 10, 1-10, 6. Die Kreisbogen bl, b"b, usw. stellen dann die Wege dar, die das Element 21 in der gleichen Zeit in senkrechter Richtung zurückgelegt hat, in der das Element 20 um die Wege al, a2, a3 usw.
ebenfalls in senkrechter Richtung weitergewandert ist. Die jeweiligen Unterschiede zwischen den Wegen a und b, also die Strecken
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den Punkten senkrecht nach oben aufgetragen die Kurve 19, als Relativbewegung der beiden Filterelemente 20 und 21 während einer Viertelumdrehung des Kettenrades.
Aus Fig. 6 geht auch hervor, dass die Schiene 35, die beispielsweise das Element 21 um eine Strecke, die so gross wie d1 sein soll, überdecken möge, sich vom Element 21 gelöst hat, wenn das Element 20 am Punkt 22, 1 angelangt ist. Das Element 20 hat dabei eine kleine Drehbewegung entgegengesetzt dem Uhrzeigerlauf ausgeführt. Wie Fig. 6 zeigt, ist diese Drehbewegung so gering, dass trotzdem von einer etwa stets gleichbleibenden parallelen Stellung der Zellen gesprochen werden kann.
Den seitlichen Abschluss des Filters bildet die Wand 36. an der gleichzeitig die Lager 37 für die Kettenräder 2 und 3 befestigt sind. Diese Wand ist ausserdem nach innen soweit beiderseits umgekantet, dass die Filterzellen seitlich ein Stück überdeckt werden. Dadurch entsteht in einfacher Weise, ohne Zuhilfenahme besonderer Konstruktionsteile, eine wirksame seitliche Abdichtung 38 des Filters gegen den Durchgang ungereinigter Luft.