DE102012202880B4

DE102012202880B4 - Filter zur Reinigung eines einer Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums

Info

Publication number: DE102012202880B4
Application number: DE102012202880.3A
Authority: DE
Inventors: Norbert Schneider; Thomas Döring
Original assignee: BBM Gerber Technologie GmbH
Current assignee: Bbm Akustik Technologie De GmbH
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2032-02-25
Also published as: DE102012202880A1

Abstract

Filter (1) zur Reinigung eines einer Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums, mit einem ein Filtermedium (4) aufweisenden Filterkörper (3), wobei der Filterkörper (3) durch Haltemittel an der Filteranlage befestigbar und an einem offenen Ende (5) mittels einer Dichtung (11) gegen die Filteranlage abdichtbar ist und wobei dem offenen Ende (5) des Filterkörpers (3) ein Distanzelement (10) zur vorgebbaren Beabstandung des Filterkörpers (3) von der Filteranlage im befestigten Zustand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (10) als eine Wulst (12) oder als ein Absatz (12) eines sich an den Filterkörper (3) anschließenden und am Filterkörper (3) anbringbaren Deckels (13) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter zur Reinigung eines einer Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums, mit einem ein Filtermedium aufweisenden Filterkörper, wobei der Filterkörper durch Haltemittel an der Filteranlage befestigbar und an einem offenen Ende mittels einer Dichtung gegen die Filteranlage abdichtbar ist und wobei dem offenen Ende des Filterkörpers ein Distanzelement zur vorgebbaren Beabstandung des Filterkörpers von der Filteranlage im befestigten Zustand zugeordnet ist.
Filter zur Reinigung eines einer Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Derartige Filter dienen zur Reinigung oder Filtration eines gasförmigen Mediums, bspw. Luft, wobei durch das im Filterkörper enthaltene Filtermedium – ähnlich der Funktion eines Siebs – Feststoffe zurückgehalten werden. Die Feststoffe setzen sich auf dem Filterkörper ab und bilden einen – oftmals als Filterkuchen bezeichneten – Belag, der das Gewicht des Filters signifikant erhöhen kann. Das gasförmige Medium ist nach Durchströmen des Filters weitestgehend von Feststoffen befreit. Entsprechende Filter werden insbesondere an Standorten mit hoher Luftverunreinigung bspw. zur Reinigung der Ansaugluft von Verbrennungsmotoren, Verdichtern oder Gasturbinen eingesetzt. Die Filter sind an einer Filteranlage befestigt, wobei die Filter jeweils mittels einer Dichtung gegen die Filteranlage abgedichtet sind.
Allerdings ist bei den bekannten Filtern problematisch, dass die Gefahr von Undichtigkeiten besteht. So wirkt auf Grund des Gewichts des Filters und der sich am Filter abgesetzten Feststoffe bei einer von der Senkrechten abweichenden – bspw. waagerechten – Einbauposition der Filter ein Moment auf die Dichtung, das zu einer ungleichmäßigen Pressung der Dichtung führt. Während die auf die Dichtung wirkende Kraft in einem Bereich der Dichtung erhöht ist, ist die Kraftwirkung auf andere Bereiche reduziert, so dass es dort zu Undichtigkeiten kommen kann. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die Elastizität der Dichtung infolge von Alterung abnimmt. Hinzu kommt, dass die Handhabung beim Filterwechsel und einer dabei notwendigen Befestigung des Filters erschwert ist, da ein Werker nicht feststellen kann, wie stark die Dichtung über eventuelle Befestigungsmittel komprimiert werden muss. Es besteht die Gefahr einer übermäßigen Zusammenpressung der Dichtung. So können bereits unmittelbar nach einem Filterwechsel Undichtigkeiten auftreten, die auf
Grund eines unzureichend gefilterten gasförmigen Mediums zu einer Beschädigung der der Filteranlage nachgeschalteten Aggregate führen können.
Ein Filter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 32 23 498 C1 bekannt, Aus diesem Dokument ist ein Filter 1 mit einem ein Filtermedium aufweisenden Filterkörper 9 bekannt, wobei der Filterkörper 9 an einem offenen Ende mittels einer Dichtung 16 gegen eine Filteranlage abdichtbar ist. Dem offenen Ende des Filterkörpers 9 ist ein Distanzelement 11, 14 zur vorgebbaren Beabstandung des Filterkörpers 9 von der Filteranlage im befestigten Zustand zugeordnet.
Im Konkreten wird der Filterkörper 9 gegen ein Filtergehäuse 2 abgedichtet, das in dem Dokument die Filteranlage oder ein Bauteil der Filteranlage im Sinne der beanspruchten Lehre bildet. Ein Gehäuseboden 4 dieser Filteranlage weist die Distanzelemente 10 und 11 auf, die am Gehäuseboden 4 ausgebildet sind. Das Filtergehäuse 2 ist mit einem Rohluftansaugrohr 3 versehen und weist des Weiteren ein zentrales Reinluftrohr 5 auf, das aus dem Gehäuseboden 4 ausmündet. Bei diesem Dokument weist also die Filteranlage selbst das Distanzelement 10 zur Beabstandung des Filterkörpers 9 auf. Und zwar an einem Bauteil der Filteranlage – dem Gehäuseboden 4 –, der des Weiteren ein Reinluftrohr 5 zur Adaption an eine Maschine aufweist. Im montierten Zustand ist der Filterkörper 9 gegen die Distanzelemente 11 und 14 des Gehäusebodens 4 des Filtergehäuses 2 – und damit der Filteranlage – gepresst.
Des Weiteren weist der bekannte Filter 1 noch einen Deckel 17 auf, der an dem dem Anschlussbereich oder Reinluftrohr 5 entgegengesetzten Ende des Filters 1 zum Verschließen des Filtergehäuses 2 angeordnet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine sichere Befestigung des Filters auch an flächigen Bauelementen oder Wänden von luftansaugenden Maschinen mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglich ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch einen Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist der in Rede stehende Filter derart ausgestaltet und weitergebildet, dass das Distanzelement als eine Wulst oder als ein Absatz eines sich an den Filterkörper anschließenden und am Filterkörper anbringbaren Deckels ausgebildet ist.
Bei dem Filter ist durch das dem offenen Ende des Filterkörpers zugeordnete Distanzelement eine Beabstandung des Filterkörpers von der Filteranlage vorgebbar, nämlich in Abhängigkeit von der eingesetzten Dichtung. Durch das Distanzelement ist ein einfacher Filterwechsel ermöglicht, so erfolgt eine Befestigung des Filters derart, indem das Distanzelement vollständig mit der Filteranlage bzw. der Wand der Filteranlage in Anlage gebracht wird. Hierdurch ist eine definierte Einbaulage erreicht, in der die Dichtung vollständig und gleichmäßig an der Filteranlage bzw. der Wand der Filteranlage anliegt. Eine übermäßige Zusammenpressung der Dichtung ist durch die definierte Beabstandung vermieden. Auch bei einem auf den Filter wirkenden Moment ist eine sichere Abdichtung gewährleistet, da eine Krafteinleitung auf die Wand der Filteranlage ganz überwiegend über das Distanzelement erfolgt.
Das Distanzelement ist als eine Wulst oder als ein Absatz eines sich an den Filterkörper anschließenden Deckels ausgebildet sein. Hierdurch ist mit einfachen konstruktiven Mitteln und bei geringem Gewicht ein stabiles Distanzelement geschaffen. Zudem ist durch die Ausbildung des Distanzelements im Deckel die Handhabung des Filters vereinfacht, da das Distanzelement bezüglich des Deckels fixiert ist. Ist der Deckel am Filterkörper angebracht, ist das Distanzelement auch bezüglich des Filterkörpers sicher positioniert.
Hinsichtlich des zu reinigenden gasförmigen Mediums ist denkbar, dass es sich um Luft handelt, insbesondere um – aus Gebieten mit hoher Luftverunreinigung entstammende – Umgebungsluft. Der Begriff „Filteranlage“ bezieht sich auf verschiedene Arten von Anlagen zur Reinigung gasförmiger Medien, bspw. auf eine Pulsfilteranlage. Die Filteranlage weist eine Wand oder Filterwand auf, die die Reingasseite von der Seite mit dem noch zu reinigenden gasförmigen Medium abtrennt. Der Filter ist an der Wand der Filteranlage befestigbar. Der Filterkörper bildet den Aufbau oder die Form des Filters und weist ein Filtermedium auf. Durch das offene Ende des Filterkörpers gelangt gereinigtes gasförmiges Medium über einen Zugang in der Wand der Filteranlage in die Filteranlage hinein. Als Filtermedium können verschiedene Medien zum Einsatz kommen, bspw. Filz, Vlies, Gewebe oder Papier.
Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Distanzelements ist denkbar, dass die Dicke und/oder die Härte des Distanzelements auf die Dicke und/oder den Härtegrad der Dichtung abgestimmt sind/ist. Die Dicke bildet die Beabstandung zwischen dem Distanzelement und der Filteranlage oder der Wand der Filteranlage. Durch entsprechende Abstimmung des Distanzelements auf die Dichtung ist im befestigten Zustand des Filters eine sichere Abdichtung gewährleistet. Ist das Distanzelement aus einem festen und im Wesentlichen nicht komprimierbaren oder nicht elastischen Werkstoff ausgebildet, kann eine Abstimmung des Distanzelements über dessen Dicke erfolgen. Dabei kann die – die Beabstandung bildende – Dicke geringer sein als die Dicke der Dichtung im entspannten Zustand. Somit erfolgt im befestigten Zustand des Filters die Krafteinleitung ganz überwiegend über das Distanzelement, wobei durch die komprimierte Dichtung eine sichere und gleichmäßige Abdichtung realisiert ist. Im Konkreten ist denkbar, dass das Distanzelement aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist, bspw. Aluminium.
Bei einer Ausgestaltung des Distanzelements aus einem kompressiblen oder elastischen Werkstoff kann eine Abstimmung über dessen Härte erfolgen. Dabei ist denkbar, dass das Distanzelement eine geringere Dicke als die Dichtung aufweist oder dass die Dicke des Distanzelements im Wesentlichen der Dicke der Dichtung entspricht. Bei einer ähnlichen oder im Wesentlichen gleichen Dicke von Distanzelement und Dichtung ist im befestigten Zustand des Filters eine sichere Abdichtung dahingehend realisiert, dass das Distanzelement nicht oder nur noch unwesentlich weiter komprimierbar ist, so dass die Krafteinleitung ganz überwiegend über das Distanzelement erfolgt. Die Dichtung ist komprimiert, so dass eine sichere und gleichmäßige Abdichtung verwirklicht ist. Entsprechend den voranstehenden Ausführungen ist auch eine Abstimmung des Distanzelements denkbar, bei der sowohl die Dicke als auch die Härte des Distanzelements auf die Dichtung, d.h. auf die Dicke und/oder den Härtegrad der Dichtung, abgestimmt ist.
Das Distanzelement kann die Dichtung zumindest teilweise umgeben. Hierdurch ist die Dichtung im befestigten Zustand des Filters weitestgehend gegen äußere Einwirkungen, bspw. Staub, Sand oder dergleichen, geschützt. Hinzu kommt, dass eine günstige Krafteinleitung über das Distanzelement erfolgt, so dass eine möglichst gleichmäßige und sichere Anpressung der Dichtung an die Filteranlage oder die Wand der Filteranlage realisiert ist. Dadurch, dass das Distanzelement die Dichtung umgibt, kann die Dichtung in Position gehalten werden. Die Dichtung kann im entspannten Zustand über das Distanzelement hinausragen.
Im Konkreten ist denkbar, dass der Filterkörper zylindrisch und das Distanzelement ringförmig ausgebildet ist. Durch die zylindrische Form des Filterkörpers kann zum Erreichen einer hohen Durchsatzrate an zu filterndem gasförmigem Medium eine große Filterfläche, d.h. eine große Fläche des Filtermediums zur Verfügung gestellt werden. Durch die ringförmige Ausgestaltung des Distanzelements ist über den gesamten Bereich der Dichtung eine vorgebbare Beabstandung eingehalten. Eine einseitige Überlastung der Dichtung auf Grund von auf die Filteranlage wirkender Momente oder auf Grund zu hoher Anpresskraft durch die Montage ist somit vermieden.
Hinsichtlich einer möglichst stabilen Ausgestaltung ist denkbar, dass das Distanzelement und/oder der Deckel integral mit dem Filterkörper ausgebildet sind/ist. Hierdurch sind das Distanzelement und/oder der Deckel fest am Filterkörper angeordnet und kann eine hohe Stabilität des Filterkörpers erreicht werden. Zudem ist die Handhabung vereinfacht, ein ungewolltes Auseinanderfallen des Filters ist weitestgehend verhindert.
Die Dichtung kann als Doppellippendichtung ausgebildet sein. Die Doppellippendichtung weist zwei Dichtungslippen auf. Diese sind bei einer ringförmigen Dichtung in Axialrichtung ausgerichtet. Bei entsprechenden Druckverhältnissen, bspw. Über- oder Unterdruck, wird die entsprechende Dichtungslippe stärker an die Filteranlage oder die Wand der Filteranlage gepresst. Dies führt zu einer qualitativ hochwertigen Abdichtung.
In Bezug auf die Befestigung des Filters ist denkbar, dass durch das Haltemittel im befestigten Zustand des Filterkörpers zwischen dem Distanzelement und der Filteranlage eine kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist. Hierdurch wird eine stabile Zuordnung des Filters an der Filteranlage erreicht, wobei das durch das Gewicht des Filters und der am Filter abgesetzten Feststoffe erzeugte Moment praktisch eliminiert ist, so dass eine gleichmäßige Anlage des Distanzelements an der Filteranlage und eine sichere Abdichtung verwirklicht sind.
Hinsichtlich einer Aufnahme des Haltemittels ist denkbar, dass der Filterkörper an einem geschlossenen Ende einen Durchgang für ein Haltemittel, bspw. eine Gewindestange, aufweist. Die Gewindestange kann über eine Halterung, bspw. ein an der Wand der Filteranlage befestigtes Dreibein, an der Filteranlage fixiert sein. Der Filterkörper kann am geschlossenen Ende einen Deckel aufweisen, in dem der Durchgang für das Haltemittel ausgebildet ist. Der Durchgang kann bei einer zylindrischen Ausgestaltung des Filterkörpers zentrisch im Deckel ausgebildet sein.
In Bezug auf den Filterkörper ist denkbar, dass dieser als Filterpatrone ausgebildet ist. Hierbei sind die den Filter bildenden Komponenten – Filtermedium, Deckel, Distanzelement und Dichtung – miteinander verbunden, so dass der Filter im Wesentlichen als ein Bauteil handhabbar ist.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Filters und
2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A aus 1.
1 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Filters 1. Der Filter 1 dient zur Reinigung eines einer – hier nicht dargestellten – Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums, nämlich Luft. Der Filter 1 ist über ein – hier ebenfalls nicht dargestelltes – Haltemittel an der Wand 2 der Filteranlage befestigt.
Der Filter 1 weist einen den Aufbau oder die Gestalt des Filters 1 bildenden Filterkörper 3 auf. Der Filterkörper 3 weist ein Filtermedium 4 auf, durch das eine Filtrierung der Luft erfolgt. Der Filterkörper 3 ist zylindrisch ausgebildet und weist ein offenes Ende 5 und ein geschlossenes Ende 6 auf. Über das offene Ende 5 gelangt die gereinigte Luft durch einen in der Wand 2 der Filteranlage ausgebildeten Durchgang 7 in die Filteranlage.
Der Filterkörper 3 ist am geschlossenen Ende 6 durch einen Deckel 8 verschlossen. Im Deckel 8 ist zentrisch ein Durchgang 9 für ein – nicht dargestelltes – Haltemittel ausgebildet. Die durch das Haltemittel auf den Deckel 8 und somit auf den Filterkörper 3 aufgebrachte Kraft ist symbolisch durch einen Pfeil am Durchgang 9 dargestellt. Der Filterkörper 3 ist am offenen Ende 5 durch ein Distanzelement 10 von der Wand 2 der Filteranlage beabstandet. Der Filterkörper 3 ist durch eine Dichtung 11 gegen die Filteranlage oder die Wand 2 der Filteranlage abgedichtet.
In 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A aus 1 gezeigt. Das Distanzelement 10 ist ringförmig ausgebildet und umgibt die Dichtung 11. Hinsichtlich seiner Dicke ist das Distanzelement 10 auf die Dicke und den Härtegrad der Dichtung 11 abgestimmt.
Das Distanzelement 10 ist als Wulst oder Absatz 12 eines sich an den Filterkörper 3 anschließenden Deckels 13 ausgebildet. Die Wulst oder der Absatz 12 ist ringförmig umlaufend am Deckel 13 ausgebildet, so dass über den gesamten Umfang der Dichtung 11 eine vorgebbare Beabstandung des Filterkörpers 3 von der Filteranlage verwirklicht ist. Hierdurch ist eine gleichmäßige Pressung der Dichtung 11 und somit eine sichere Abdichtung des Filterkörpers 3 gegen die Wand 2 der Filteranlage realisiert.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Filters wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filters lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Filter
2: Wand
3: Filterkörper
4: Filtermedium
5: offenes Ende
6: geschlossenes Ende
7: Durchgang
8: Deckel
9: Durchgang
10: Distanzelement
11: Dichtung
12: Wulst, Absatz
13: Deckel

Claims

Filter (1) zur Reinigung eines einer Filteranlage zugeführten gasförmigen Mediums, mit einem ein Filtermedium (4) aufweisenden Filterkörper (3), wobei der Filterkörper (3) durch Haltemittel an der Filteranlage befestigbar und an einem offenen Ende (5) mittels einer Dichtung (11) gegen die Filteranlage abdichtbar ist und wobei dem offenen Ende (5) des Filterkörpers (3) ein Distanzelement (10) zur vorgebbaren Beabstandung des Filterkörpers (3) von der Filteranlage im befestigten Zustand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (10) als eine Wulst (12) oder als ein Absatz (12) eines sich an den Filterkörper (3) anschließenden und am Filterkörper (3) anbringbaren Deckels (13) ausgebildet ist.
Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke und/oder die Härte des Distanzelements (10) auf die Dicke und/oder den Härtegrad der Dichtung (11) abgestimmt sind/ist.
Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (10) die Dichtung (11) zumindest teilweise umgibt und/oder dass die Dichtung (11) im entspannten Zustand über das Distanzelement (10) hinausragt.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) zylindrisch und das Distanzelement (10) ringförmig ausgebildet ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (10) und/oder der Deckel (13) integral mit dem Filterkörper (3) ausgebildet sind/ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (11) als Doppellippendichtung ausgebildet ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Haltemittel im befestigten Zustand des Filterkörpers (3) zwischen dem Distanzelement (10) und der Filteranlage eine kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) an einem geschlossenen Ende (6) einen Durchgang (7) für ein Haltemittel aufweist.
Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel eine Gewindestange ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) als Filterpatrone ausgebildet ist.