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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Filter,
insbesondere für
Rußfilter
von Dieselmotoren, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs, sowie ein Verfahren zur Reinigung eines Filters gemäß Anspruch
13.
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Filter
für Dieselmotoren
bestehen vorzugsweise aus einem zylinderförmigen Edelstahlgehäuse in welches
ein geeigneter Filtereinsatz eingesetzt ist. Bei hohen Temperaturen
verbrennt der vom Filtereinsatz aufgenommene Schmutz in Form von
Dieselruß zu
Asche und kann grundsätzlich
mit Druckluft ausgeblasen werden.
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Hierzu
sind unterschiedliche Reinigungsvorrichtungen bekannt geworden,
wobei das Filter auf einem geeigneten Rahmen abgelegt und mit einer Druckluftpistole
von Hand ausgeblasen werden kann. Auch sind Reinigungsvorrichtungen
mit einer Reinigungskammer bekannt geworden. Hier sind geeignete
Schleusen vorgesehen, die eine Betätigung der Druckluftpistole
innerhalb der Kammer ermöglichen.
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Als
nachteilig in diesem Zusammenhang erweist es sich jedoch, dass eine
gleichmäßige Reinigung
des Filters nicht gewährleistet
werden kann.
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Hier
setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe
eine Reinigungsvorrichtung bereitzustellen, mit der sich eine gleichmäßige Reinigung
des Filters erzielen lässt.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Reinigungsvorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass die Filteraufnahme zur drehbaren Aufnahme des Filters
ausgestaltet ist, wobei die Düse über eine Positioniereinrichtung
mit der Filteraufnahme verbunden ist, wobei Mittel vorgesehen sind,
welche die Rotation des Filters in Abhängigkeit von der Position der Düse steuern
können,
kann eine konstante Umfangsgeschwindigkeit des Filterabschnittes
unterhalb der Düse
sichergestellt werden, so dass ein zu reinigendes Filter gleichmäßig von
Schmutz befreit werden kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann
vorgesehen sein, dass das Filter von einem Drehteller senkrecht
aufgenommen werden kann. Insbesondere die Möglichkeit einer senkrechten
Aufnahme des Filters trägt
zu einer gleichmäßigen Reinigung
des Filters bei, da unter anderem auch Schwerkrafteffekte ausgenutzt
werden können.
Auch lässt
sich ein senkrecht aufgestellter Filter leichter handhaben und in
eine geeignete Rotation versetzen.
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Es
kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Drehteller
von einer drehzahlsteuerbaren Antriebseinrichtung angetrieben werden kann.
Durch diese Maßnahme
wird es ermöglicht, dass
eine Steuereinrichtung auf die Rotationsgeschwindigkeit des Drehtellers
einwirken kann, wodurch letztendlich eine konstante Umfangsgeschwindigkeit
des Filters unterhalb der Düse
gewährleistet werden
kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann
vorgesehen sein, dass der Drehteller mit einem Zentrierrahmen zur
Aufnahme des Filters ausgestattet ist. Durch diese Maßnahme kann
auf einfache Art und Weise gewährleistet
werden, dass ein zu säubernder
Filter stets in einer für die
Rotation geeigneten Position eingesetzt wird, ohne dass aufwendige
Zentriermaßnahmen
ergriffen werden müssten.
Auch können
dementsprechend höhere
Rotationsgeschwindigkeiten eingestellt werden, da Zentrifugalkräfte aufgefangen
werden können.
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Für einen
vorteilhaften Abtransport der ausgeblasenen Schmutzpartikel kann
vorgesehen sein, dass der Drehteller zumindest abschnittsweise mit
einem Gitter ausgestattet ist. Dementsprechend können die Schutzpartikel durch
den Drehteller hindurchfallen oder aber von einer geeigneten Absaugvorrichtung
abgesaugt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
kann vorgesehen sein, dass die Positioniereinrichtung einen Stellmotor
umfasst, der zum Antrieb einer vorzugsweise vertikal angeordneten
Stange geeignet ist, wobei ein Ausleger vorgesehen ist, der senkrecht
zu der Stange angeordnet ist, wobei die Düse an dem Ausleger angebracht
ist. Eine derartig ausgestaltete Positioniereinrichtung eignet sich
in vorteilhafter Weise um die Düse
in geeigneter Weise in radiale Richtung über die Oberfläche des
Filters zu verfahren. Auch bietet eine derartige Anordnung geeignete
Anpassungsmöglichkeiten
für verschiedene
Filterdimensionen.
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Zur
Anpassung an verschiedene Filterdimensionen, insbesondere verschiedene
Filterlängen kann
vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Ausleger verschiebbar
auf der Stange angeordnet ist.
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Auch
kann zur Anpassung an verschiedene Filterdurchmesser vorteilhafterweise
vorgesehen sein, dass die Düse
verschiebbar auf dem Ausleger angebracht ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann
weiterhin vorgesehen sein, dass es sich bei dem Mittel, welche die
Rotation des Filters in Abhängigkeit
von der Position der Düse steuern
können,
um eine Steuer/Regleinrichtung handelt, die mindestens zur Steuerung
der Antriebseinheit und der Positioniereinrichtung geeignet ist. Als
Steuer/Regeleinrichtung kommt in diesem Fall vorzugsweise ein SPS-Steuerung,
aber selbstverständlich
auch ein Personalcomputer in Frage.
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Auch
kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung
mit einer Absaugvorrichtung zur Aufnahme des aus dem Filter ausgeschiedenen
Schmutzes ausgestattet ist. Dementsprechend kann der Schmutz nicht
nur unter Zuhilfenahme der Düse
gleichmäßig aus
dem Filter ausgeblasen werden, sondern auch einer geeigneten Absaugung
und Lagerung zugeführt
werden. Darüber
hinaus kann vermieden werden, dass der Schmutz mit der Umgebungsluft
vermischt wird, so dass hier keine Gefährdung des Bedienpersonals
zu erwarten ist.
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In
diesem Zusammenhang kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein,
dass die Absaugvorrichtung einen unterhalb des Drehtellers angeordneten
Saugtrichter, ein Gebläse,
mindestens einen Säulenfilter,
sowie einen Schmutzauffangbehälter umfasst,
wobei das Gebläse
zur Erzeugung eines Abluftsaugstroms geeignet ist, wobei der Abluftsaugstrom
zur Aufnahme von aus dem Filter ausgelösten Schmutz geeignet ist,
wobei die Säulenfilter zum
Abscheiden des Schmutzes aus dem Abluftsaugstrom geeignet sind,
wobei der abgeschiedene Schmutz in dem Schmutzauffangbehälter gesammelt werden
kann. Eine derartig ausgestaltete Absaugvorrichtung eignet sich
in vorteilhafter Weise zur Absaugung des aus dem Filter ausgeblasenen
Schmutzes.
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Auch
kann hierzu vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass Druckstoßeinrichtungen
vorgesehen sind, die zum Lösen
des auf den Säulenfiltern anhaftenden
Schmutzes geeignet sind. Dementsprechend können die Säulenfilter auf unproblematische Art
und Weise von dem aus dem Absaugluftstrom abgeschiedenen Schmutz
befreit werden, wobei vorgesehen ist, dass der Schmutz in einen
unterhalb der Säulenfilter
vorgesehenen Schmutzauffangbehälter fällt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes
Verfahren zur gleichmäßigen Reinigung
eines Filters vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch
13 gelöst.
Die Ansprüche
14 bis 16 betreffen vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen
Verfahrens.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine
seitliche, teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
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2 eine
teilweise geschnittene Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung;
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3 eine
teilweise geschnittene Frontansicht auf eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung.
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Zunächst wird
auf 1 Bezug genommen. Eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
umfasst im Wesentlichen einen Rahmen 1, in dem eine Filteraufnahme 2,
sowie eine Absaugvorrichtung 3 untergebracht sind.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, dass die Filteraufnahme 2 einen
Drehteller 8 zur Aufnahme eines zu reinigenden Filters 4 aufweist,
wobei der Drehteller 8 mit einer Antriebseinheit 7 in
Rotation versetzt werden kann. Der Drehteller 8 weist grundsätzlich eine
kreisförmige
Gestalt auf und ist zumindest abschnittsweise mit einem Gitter ausgestattet.
Auch ist der Drehteller 8 mit einem Zentrierrahmen 21 ausgestattet,
der an den Durchmesser des aufzunehmenden Filters 4 anpassbar
ist und dazu geeignet ist, das Filter 4 in einer mittigen
Position des Drehtellerostes 8 aufzunehmen. Auch ist der
Drehteller 8 mit geeigneten Lagermitteln drehbar gelagert.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Drehteller 8 randseitig mit
weiteren Bohrungen 22 ausgestattet ist.
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Aus
den beiliegenden Abbildungen, insbesondere der 1 ist
erkennbar, dass der Drehteller 8 bodenseitig mit einem
Saugtrichter 9 ausgestattet ist, der über ein Verbindungsrohr 10 mit
der Absaugvorrichtung 3 verbunden ist. Dementsprechend
kann bodenseitig aus dem Filter 4 ausgeblasene Asche durch
das Drehteller 8, über
den Saugtrichter 9 und das Verbindungsrohr 10 abgesaugt
und einer geeigneten Abscheidung zugeführt werden.
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Zum
Ausblasen des Filters 4 ist eine Düse 5 vorgesehen, die
von einer Positioniereinrichtung 11 aufgenommen ist. Die
Positioniereinrichtung 11 umfasst im Wesentlichen einen
Stellmotor 12 und eine vorzugsweise vertikal angeordnete
Stange 14, wobei ein horizontal ausgerichteter Ausleger 13 an
der Stange 14 angebracht ist. Zur Anpassung der Reinigungsvorrichtung
an verschiedene Filtergrößen, insbesondere
Filterlängen,
ist vorgesehen, dass der Ausleger 13 auf der Stange 14 in
senkrechter Richtung verschoben werden kann. Dementsprechend kann
die Düse 5 knapp,
vorzugsweise in einem Abstand weniger als 1 cm, über der Filteroberfläche positioniert
werden, wodurch besonders gute Reinigungswirkungen zu erwarten sind.
Zur Anpassung der Reinigungsvorrichtung an verschiedene Filterdurchmesser
ist vorgesehen, dass die Düse 5 verschiebbar
auf dem Ausleger 13 angebracht ist. Auch ist vorgesehen,
dass die Düse 5 über flexible
Zuleitungen 6 mit Druckluft versorgt wird.
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Weitere
Details der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
ergeben sich aus einer nachfolgenden Beschreibung der Funktionsweise.
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Das
zu reinigende, vorzugsweise zylinderförmige Filter 4 wird
zunächst
senkrecht auf den Drehteller 8 gestellt. In einem nächsten Schritt,
kann durch Verschieben des Auslegers 13 auf der Stange 14 die Düse 5 knapp
oberhalb des Filtereinsatzes, vorzugsweise in einem Abstand kleiner
als 1 cm, positioniert werden. Auch wird die Düse 5, wahlweise manuell oder
durch den Stellmotor 12 in eine Anfangsposition, vorzugsweise
am äußeren Rand
des Filters 4 geschwenkt. Auch kann die Düse 5 nach
Beendigung des Reinigungsvorganges automatisch in eine Parkposition
geschwenkt bzw. gehoben werden, so dass das Filter 4 leicht
entnommen bzw. ein zu reinigendes Filter 4 eingesetzt werden
kann.
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In
einem nächsten
Schritt wird der Drehteller 8 durch die Antriebseinheit 7 in
Rotation versetzt, die Düse 5 mit
Druckluft beaufschlagt und ein Gebläse 15 gestartet. Diese
Aufgaben können
beispielsweise von einer Steuer/Regeleinrichtung 20 übernommen und
synchronisiert werden.
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Es
ist nunmehr erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Düse 5 während der
Rotation des Filters 4 von einer Anfangsposition am äußeren Rand des
Filters 4 in eine Endposition in der Mitte des Filters 4 verfahren
wird. Hierzu wird das Stange 14 durch den Schrittmotor 12 entsprechend
gedreht, so dass die Düse 5 in
radialer Richtung über
das rotierende Filter 4 bewegt werden kann. Denkbar ist selbstverständlich auch,
dass die Düse 5 von
der Mitte des Filters 4 in den Randbereich des Filters 4 verfahren
wird. Auch sind kombinierte Reinigungszyklen mit mehreren Durchläufen oder
auch nur abschnittsweise Reinigungen möglich.
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Es
ist weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Position der
Düse 5 und
die Rotationsgeschwindigkeit des Filters 4 derart aufeinander
abgestimmt werden können,
dass die Umfangsgeschwindigkeit des Filters 4 unter der
jeweiligen Düsenposition
stets konstant gehalten wird. Auf diese Art und Weise kann eine
homogene Reinigung des Filters 4 sichergestellt werden.
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Dies
kann beispielsweise durch die Steuer/Regeleinrichtung 20 gewährleistet
werden, welche die Rotationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von der Düsenposition
anpassen kann. In der hier vorgeschlagenen bevorzugten Ausführungsform
bedeutet dies, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Filters 4 erhöht wird,
je mehr sich die Düse 5 dem
Mittelpunkt des Filters 4 annähert. Denkbar sind selbstverständlich auch
weitere Anpassungsstrategien und Mittel, die eine konstante Umfangsgeschwindigkeit
unterhalb der Düse 5 gewährleisten
können.
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Zur
Absaugung des Schmutzes, hier in Form von Asche, wird ein Abluftsaugstrom
durch das Gebläse 15 erzeugt,
der die Schmutzpartikel durch den Drehteller 8, den Saugtrichter 9 und
das Verbindungsrohr 10 ansaugt, damit die Schmutzpartikel
an Säulenfiltern 17 abgeschieden
werden können.
Die Säulenfilter 17 sind
wiederum mit geeigneten Druckstoßeinrichtungen 16 ausgestattet,
so dass die auf der Säulenfilteroberfläche anhaftenden
Schmutzpartikel gelöst
und in einem unterhalb der Säulenfilter 17 angeordneten
Auffangtrichter 18 aufgefangen und in einem Schmutzauffangbehälter 19 gesammelt
werden können.
Denkbar sind selbstverständlich
auch weitere Filtereinrichtungen, die zum Abscheiden von Schmutzpartikeln
aus einem Abluftsaugstrom geeignet sind. Vorzugsweise ist eine Tür 23 vorgesehen, hinter
der die Säulenfilter 17 untergebracht
sind, so dass durch Öffnen
der Tür 23 eine
einfache Wartung ermöglicht
wird.
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Insgesamt
ergibt sich eine Reinigungsvorrichtung, die eine homogene Reinigung
eines Filters 4 ermöglicht.
Die hier vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung eignet sich insbesondere
zur Reinigung von Dieselrußfiltern,
die vorzugsweise in Form eines zylindrischen Gehäuses mit einem innenliegenden Filtereinsatz
ausgestaltet sind. In diesem Fall wird die Düse 5 mit Druckluft
beaufschlagt, wodurch der zu Asche verbrannte Ruß gleichmäßig aus dem gesamten Filter 4 ausgeblasen
werden kann.