DE10011940C2 - Vorrichtung zur Prüfung von Filterkassetten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Filterkassetten, insbesondere von Filterkassetten für Reinsträume.

Filter für Reinsträume unterliegen höchsten Anforderungen. Abgesehen von der grundsätzlichen Eignung der Materialien und Filterkonstruktion sind die Filter bei der Herstellung und im Einsatz regelmäßig zu kontrollieren und zwar sowohl hinsichtlich ihrer Gesamtgüte als auch lokal über der Filterfläche (DE 40 02 674 A1).

Die Filter werden überwiegend als Filterkassetten konfektioniert, d. h., das Filtermaterial ist in einem kastenförmigen Rahmen untergebracht.

Zur Prüfung wird die Filterkassette von einer Seite mit einem Prüfgas beaufschlagt. An der anderen Seite, der Abströmseite, werden die durchtretenden Partikel mit einer Saugdüse, deren Querschnitt wesentlich kleiner als die Filterfläche ist, eingefangen und mit einem Partikelzähler gemessen. Die Saugdüse wird in der Art eines Scanners über die Filterfläche geführt. Die ortsauflösend gemessene Partikelzahl wird mit einem Rechner ausgewertet und protokollarisch gespeichert.

Zur Herstellung ordnungsgemäßer Prüfbedingungen ist es unter anderem erforderlich, die Filterkassette am Rahmen gut abzudichten, um jegliche Falschluft zu vermeiden. Diese Bedingung kann grundsätzlich immer realisiert werden. Allerdings ist das eine Frage der Zeit und des Aufwandes. Wenn mehrere Filter verschiedener Rahmengröße in rascher Folge geprüft werden müssen, dann sollten Zeit und Aufwand für die Umrüstung insgesamt, und damit auch für die umfangsseitige Abdichtung der Filterkassetten, möglichst klein gehalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem Gattungsteil des Anspruchs 1 gemäße Vorrichtung zur Prüfung von Filterkassetten anzugeben, die nur noch eine kurze Zeit und geringen Aufwand beim Wechsel der Filterkassetten, darunter von Filterkassetten verschiedener Größe, erfordert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Aufnahme und umfangsseitigen Abdichtung der Filterkassette ein aus vier Wänden bestehender pyramidenstumpfförmiger Trichter vorgesehen ist, wobei der Kanal zur Zuführung des Prüfgases am Trichtergrund angeordnet ist.

Der vierseitige bzw. viereckige Trichter ist zur Aufnahme von Filterkassetten unterschiedlicher Rahmengröße geeignet. Der Trichter hat zwei Symmetrieebenen, für je zwei gegenüberliegende Wände eine. Sie stehen senkrecht aufeinander. In ihrem Schnitt liegt die Trichterachse.

In einer vorzugsweisen Ausführung entspricht das Verhältnis der Seitenlängen der Trichterwände in einer senkrecht zur Trichterachse stehenden Querschnittsebene einem genormten Verhältnis der Rahmenseitenlängen von Filterkassetten unterschiedlicher Größe.

Wird eine solcherart genormte Filterkassette an den beiden Symmetrieebenen ausgerichtet und in den Trichter hineinbewegt, so stößt sie irgendwann gleichzeitig mit allen vier Rahmenkanten an alle vier Trichterwände an.

In einer anderen Ausführung ist der Abstand zweier gegenüberliegender Trichterwände einstellbar. In dieser Ausführung kann das Längenverhältnis der Rahmenseiten innerhalb der Trichterabmessungen beliebig sein. Die Filterkassette wird zuerst mit zwei gegenüberliegenden Rahmenseiten an zwei gegenüberliegenden Trichterwänden anstoßen. Danach sind die beiden Trichterwände, an denen sie noch nicht anliegt, mit den restlichen zwei Rahmenseiten in Kontakt zu bringen. Selbstverständlich kann der Abstand dieser beiden Trichterwände auch vorher eingestellt werden, so daß die Kassette wieder mit allen vier Rahmenseiten an den Trichterwänden gleichzeitig anliegt.

Vorzugsweise ist eine erste Trichterwand fest mit den beiden anliegenden Trichterwänden verbunden und die vierte Trichterwand im Abstand gegenüber der ersten Trichterwand verschiebbar. In diesem Fall muß also nur eine Trichterwand verstellt werden, um die Vorrichtung auf eine neue Kassettengröße umzurüsten.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Vorrichtung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele näher erklärt.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung im Schnitt

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Trichter 6 und die Filterkassette 1 (vom Partikelzähler 4 aus gesehen, ohne Gestell),

Fig. 3 einen Schnitt analog Fig. 1 durch einen Trichter 6 mit kleinem Querschnitt,

Fig. 4 einen Schnitt analog Fig. 1 durch einen Trichter 6 mit Aufsitzflächen 7,

Fig. 5 Einzelheit X gemäß Fig. 3, erste Variante,

Fig. 6 Einzelheit X gemäß Fig. 3, zweite Variante,

Fig. 7 Einzelheit Z gemäß Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 wird die Filterkassette 1 von einer Seite mit einem Prüfgas 2 beaufschlagt. An der anderen Seite der Filterkassette 1, der Abströmseite, werden die durchtretenden Partikel des Prüfgases 2 mit einer Saugdüse 3, deren Querschnitt wesentlich kleiner als die Filterfläche ist, eingefangen und mit einem Partikelzähler 4 gemessen. Die Saugdüse 3 und der Partikelzähler 4 sind auf einem verfahrbaren Gestell 5 angeordnet. Mit einem nicht dargestellten Positionierantrieb wird die Saugdüse 3 in der Art eines Scanners über die Filterfläche geführt. Die ortsauflösend gemessene Partikelzahl wird mit einem Rechner ausgewertet und protokollarisch gespeichert.

Die Filterkassette 1 ist, wie auch Fig. 2 zeigt, in einem pyramidenstumpfförmigen Trichter 6 mit vier Trichterwänden 6a bis 6d angeordnet. Sie wird von dem verfahrbaren Gestell 5 aus mit Haltestäben 8 gegen die Trichterwände 6a bis 6d gedrückt, wobei ihre Position bzw. die Positionen der Trichterwände vorher so aufeinander abgestimmt sind, daß alle vier Rahmenkanten der Filterkassette 1 an den vier Trichterwänden 6a bis 6d anliegen.

Zur Abdichtung sind die Trichterwände 6a bis 6d mit einer Gummischicht 16 (s. Fig. 5) überzogen. Wahlweise kann auch ein anderes elastisches Dichtmaterial für die Schicht 16 genommen werden. Ebenso kann ein Dichtprofil 17 (s. Fig. 6) über den unteren Rahmen der Filterkassette 1 gestülpt werden.

In den Ausführungen nach Fig. 1 und Fig. 3 sind die Trichterwände 6b und 6c fest an der Trichterwand 6a befestigt. Die vierte Trichterwand 6d ist zwischen den seitlichen Trichterwänden 6b und 6c entsprechend dem eingezeichneten Pfeil in der Vertikalen verschiebbar, d. h., ihr Abstand gegenüber der ersten Trichterwand 6a ist einstellbar. Dadurch kann der Querschnitt des Trichters 6 an verschiedene Filterkassettengrößen angepaßt werden. In Fig. 1 befindet sich die vierte Trichterwand 6d für eine große Filterkassette 1 in einer oberen Stellung. In Fig. 3 befindet sie sich unten. Der Trichter 6 kann nur eine kleine Filterkassette 1 aufnehmen.

Die Haltestäbe 8 sind in Aufnahmen 9 befestigt. Die Aufnahmen 9 sind an dem verfahrbaren Gestell 5 angeordnet. Im allgemeinen Fall (insbesondere für Filterkassetten beliebiger Größe) ist jeder Aufnahme ein (nicht dargestellter) Positionierantrieb zugeordnet, mit dem die Haltestäbe in Abstimmung auf die Filterkassette und relativ zur Trichterachse ausgerichtet werden. In einer einfacheren Ausführung (für Filterkassetten wiederkehrender Größe) sind an dem verfahrbaren Gestell 5 zwei Balken als Aufnahmen 9 vorgesehen. Sie liegen gemäß Fig. 1 horizontal übereinander, parallel zu dem oberen und unteren Rand der Filterkassette. In jedem Aufnahmebalken 9 befindet sich mindestens ein Paar Aufnahmebohrungen für die Haltestäbe 8. Die Höhe der Aufnahmebalken 9 ist einstellbar.

In Fig. 4 ist ein Trichter 6 mit Aufsitzflächen 7 dargestellt (s. a. Fig. 7). Vorzugsweise kann diese Ausführung für Filterkassetten 1 angewendet werden, deren Rahmenseiten im Verhältnis ihrer Längen genormt sind. In die Trichterwände 6a bis 6d sind Aufsitzflächen 7 eingearbeitet. Die Aufsitzflächen 7 sind schmale Streifen, die in jeweils einem Querschnitt des Trichters umlaufen. Ihre Schmalseiten erstrecken sich in dem betreffenden Querschnitt jeweils über die gesamte Breite jeder Trichterwand 6a bis 6d und von der Trichterinnenwand nach außen. Die Breite der Schmalseiten der Aufsitzflächen 7 ist etwas größer als die Breite der unteren Rahmenteile der Filterkassette 1. Die Filterkassette 1 wird auf die Aufsitzflächen 7 aufgesetzt. Zur Abdichtung werden Flachdichtungen 18 (s. Fig. 7) zwischengelegt.

In der Ausführung nach Fig. 4 sind ebene Trichterwände 6a bis 6d vorgesehen. Zusammen mit einer direkt am Trichtergrund vorgesehenen Aufsitzfläche 7 können 3 verschieden große Filterkassetten eingelegt werden. Der Öffnungswinkel der Trichterwände 6a bis 6d und die Abstände der Aufsitzflächen entsprechen der Normreihe von drei Filterkassetten 1.

Es ist auch denkbar, abgeknickte Trichterwände 6a bis 6d vorzusehen, die von einer Aufsitzfläche 7 zur nächsten Aufsitzfläche 7 einen unterschiedlichen Öffnungswinkel aufweisen (nicht dargestellt). Dadurch kann der Trichter in einfacher Weise an andere Normreihen angepaßt oder es können die Abstände der Aufsitzflächen 7 optimiert werden. Selbstverständlich kann auch hier wieder eine Trichterwand 6d verschiebbar ausgeführt sein.

Zur Erzeugung des Prüfgases 2 wird mit einem Gebläse 12 Luft angesaugt und an der Stelle 13 ein Prüfstoff aufgegeben. Das Prüfgas 2 wird durch den Zuführungskanal 14 geleitet.

Für die Ausführungen mit verschiebbarer Trichterwand 6d ist eine Abdeckung 15 vorgesehen, die mit ihr verschoben wird und den Teil des Zuführungskanals 14 abdeckt bzw. verschließt, der bei kleinen Filterkassetten 1 außerhalb der verschiebbaren Trichterwand 6d liegt.

Zur Gasführung auf der Abströmseite der Filterkassette 1 ist auf die Filterkassette 1 ein Kasten 10, an dem auch die Haltestäbe 8 befestigt sind, aufgesetzt. In einer anderen Ausführung, die in Fig. 2 mit gezeigt ist, ist anstelle der Kastenwände eine Bandage (Bandagewickel 11) um die Haltestäbe 8 gewickelt. Diese Lösung eignet sich vorzugsweise für die Prüfung von Filterkassetten 1 mit beliebiger Größe.

Die Filterkassettte 1 wird mit den Haltestäben 8 gegen die Trichterwände 6a bis 6d gedrückt. Das kann geschehen, indem das verfahrbare Gestell 5 während der Prüfung in Richtung auf den Trichter 6 gedrückt wird, oder die Aufnahmen 9 vom Trichter 6 aus mit einer mechanischen Verbindung, z. B. in der Art eines Schnappverschlusses, gegen den Trichter 6 gezogen werden. Für einen gleichmäßigen Andruck kann ein federnder mechanischer Verschluß verwendet werden. Sofern Aufnahmen 9 mit Aufnahmebohrungen (z. B. Aufnahmebalken) verwendet werden, ist es auch möglich, in diese Druckfedern einzulegen und dann die Haltestäbe 8 einzuschieben.

Bezugszeichen

1

Filterkassette

2

Prüfgas

3

Saugdüse

4

Partikelzähler

5

verfahrbares Gestell

6

pyramidenstumpfförmiger Trichter

6

a-

6

d Trichterwände

7

Aufsitzfläche

8

Haltestab

9

Aufnahme

10

Kasten

11

Bandagewickel

12

Gebläse

13

Prüfstoffaufgabe

14

Zufuhrkanal

15

Abdeckung

16

Gummischicht

17

Dichtprofil

18

Flachdichtung

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Prüfung von Filterkassetten (1) mit einem Kanal (14) zur Zuführung eines Prüfgases (2) auf eine Filterseite, mit einer umfangsseitigen Abdichtung der Filterkassette (1) und einer Partikelzähleinrichtung (4) auf der Abströmseite, gekennzeichnet dadurch, daß zur Aufnahme und umfangsseitigen Abdichtung der Filterkassette (1) ein aus vier Wänden (6a bis 6d) bestehender pyramidenstumpfförmiger Trichter (6) vorgesehen und der Kanal (14) zur Zuführung des Prüfgases am Trichtergrund angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis der jeweils kürzeren zu der jeweils längeren Seitenlänge der Trichterwände (6a-6d) in einer senkrecht zur Trichterachse stehenden Querschnittsebene einem genormten Verhältnis der Rahmenseitenlängen von Filterkassetten (1) unterschiedlicher Größe entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zweier gegenüberliegender Trichterwände (6a und 6d) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine erste Trichterwand (6a) fest mit den beiden anliegenden Trichterwänden (6b und 6c) verbunden und die vierte Trichterwand (6d) im Abstand gegenüber der ersten Trichterwand (6a) verschiebbar ist, wobei die vierte Trichterwand (6d) gegenüber den beiden anliegenden Trichterwänden (6b und 6c) abgedichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trichterwände (6a bis 6d) eben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Trichterwände (6a bis 6d) mit einer Gummischicht (16) oder einem anderen elastischen Dichtmaterial belegt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß um die auf den Trichterwänden (6a bis 6d) aufsitzenden Rahmenkanten der Filterkassette (1) ein umlaufendes Dichtprofil (17) geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Trichterwände (6a bis 6d) passend zu den stirnseitigen Rahmenflächen der Filterkassette (1) Aufsitzflächen (7) eingearbeitet sind, die in wenigstens einer Querschnittsebene des Trichters (6) liegen und sich in dieser Querschnittsebene zum einen über jede Trichter­ wand (6a bis 6d) und zum anderen von jeder Trichterinnenwand nach außen erstrecken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufsitzflächen (7) mit Flachgummi (18) bzw. einem anderen elastischen Dichtmaterial belegt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß jeder Ecke der Filterkassette (1) jeweils ein Haltestab (8) zugeordnet ist und die Haltestäbe (8) parallel zur Trichterachse liegen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Haltestäbe (8) in Aufnahmen (9), die an einem parallel zur Trichterachse verfahrbaren (5) Gestell angeordnet sind, befestigt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß jeder Aufnahme (9) ein Positionierantrieb zur Einstellung ihrer Position in einer Ebene, die parallel zu einer Querschnittsebene des Trichters liegt, zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß als Aufnahmen (9) zwei Aufnahmebalken vorgesehen sind, die parallel zueinander und zu zwei gegenüberliegenden Mantelflächen der Filterkassette liegen und denen jeweils zwei Aufnahmen (9) für die Haltestäbe (8) zugeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß in jedem Aufnahmebalken symmetrisch zu Trichterachse wenigstens ein Bohrungspaar zur Aufnahme von jeweils zwei Haltestäben vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß an dem verfahrbaren Gestell eine Skala zur Einstellung der Balkenposition vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß in Achsrichtung der Haltestäbe (8) wenigstens eine federnd nachgiebige Spannvorrichtung vorgesehen ist, die eine Vorspannkraft zwischen den Trichterwänden (6a-6d) und der Filterkassette (1) sichert.