DE1918265A1

DE1918265A1 - Arbeitsmittelfilter

Info

Publication number: DE1918265A1
Application number: DE19691918265
Authority: DE
Inventors: Blackmore Donald Eric
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-04-10
Publication date: 1969-10-23
Also published as: US3626674A; GB1260470A; NL6905442A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 HAMBURG 50, »ft Λ eft

TELEGRAMMEiKARPATENT KDNIGSTRASSE 28 » *" «-W

W. 23 .688/69

Westinghouse Brake and Signal Company Limited London (England)

Arbeit smitt elf ilt-er

Die Erfindung bezieht sich auf -^rlDeitsinittelfilter.

Die Erfindung schafft einen A^rbeitsmittelfirter mit einem Einlaß, durchweichen hindurch verunreinigtes Arbeitsmittel ein«m Filtermedium zugeführt werden kann, durch welches es zum Ausfiltern der Verunreinigungen in Vorwärtsrichtung hindurchströmt, und mit einem Auslaß für das gefilterte Arbeitsmittel, wobei der Auslaß zum Reinigen des Filtermediums wenigstens, teilweise für das Ausströmen von gefiltertem Arbeitsmittel durch eine Ventileinrichtung verschließbar ist, die bei solchem Schließen des Auslasses einen Durchgang für die Zufuhr von Reinigungsmittel durch den Auslaß hindurch zu dem Filtermedium öffnet, um das Reinigungsmittel in umgekehrter Richtung durch das Filtermedium hindurchströmen zu/Lassen.

Das verunreinigte Arbeitsmittel kann ein staubbeiadenes (ras sein, und das Reinigungsmittel kann ein gereinigtes Gas sein, welches das gleiche wie das staubbeladene Gras sein kann.

Der Auslaß kann während der Reinigung von der Ventileinrichtung gegen den Durchfluß von gereinigtem Arbeitsmittel vollständig geschlossen werden.

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Die Ventileinrichtung kann zwei Ventilklappen aufweisen, die mit entsprechenden Seitenwänden des Auslassee in Eingriff bewegbar sind, um den Auslaß gegen den Durchfluß des gefilterten Arbeitsmittels zu schließen. Die Ventilklappen können einzig durch den Diuck des Reinigungs- ^:-' mittels in Eingriff mit den Seitenwänden bewegt werden, oder es kann stattdessen eine Einrichtung getrennt vorgesehen sein, welche die Ventilklappen in Eingriff mit ' den Seitenwänden des Auslasses bewegt. Im letzteren Fall können die Klappen mechanisch bewegt werden, und sie können durch einen Finger bewegt werden, der in der Stellung der Ventileinrichtung, in der gefiltertes .Arbeitsmittel durch den Auslaß hindurchtreten kann, zwischen benachbarte Kanten der Klappen gedruckt wird. Der Auslaß kann in bezug auf seine Weite beträchtliche länge haben, und die Seitenwände, mit denen die Ventilklappen in Ein- „: griff treten können, können die Seitenwände des Auslasses sein, die sich in dessen Längsrichtung erstrecken. Wenn die Ventilklappen durch einen Finger bewegt werden, kann der Finger durch einen drehbaren Focken betätigt werden.

Die Ventileinrichtung kann eine Düse aufweisen, die mit entsprechenden Seitenwänden des ^Auslasses in Eingriff bewegbar ist, um den Auslaß gegen den ^urchfluß des gefilterten Arbeitsmittels zu schließen. Die Düse kann durch eine Betätigungseinrichtung in die Eingriffsstellung bewegt werden. Die Düse kann so angeordnet sein, daß sie das Reinigungsmittel direkt in den Filterauslaß einführt.

Das dem Filter während der Reinigung seines -^'iltermediums zugeführte Reinigungsmittel kann von dem Auslaß für gefiltertes Arbeitsmittel eines weiteren, im Filtrierzustand arbeitenden Filters abgenommen werden.

Das Filtermedium kann die Form eines Beutels haben, dessen Inneres mit dem Auslaß in Verbindung steht.

Ausführungsformen der -Erfindung werden nachstehend an . Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

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Fig. 1 ist eine "Teilquerschnittansicht eines Filters und zeigt verschiedene Ausführungen einer Ventileinrichtung.

Fig. 2 ist eine im rechten Winkel zu der Darstellung der Fig. 1 gehaltene Querschnittsansicht einer der Ventileinrichtungen.

Fig. 3 ist eine Teilquerschnitteansicht einer weiteren VentIleinrichtung.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Ventileinrichtung gemäß Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 weist der Filter ein Gehäuse 1 auf, das eine Kaneer 2 enthält, in die sich ein Einlaß-3 öffnet,· durch welchen hindurch staubbeladenes ^as in die Kammer 2 geführt werden kann. In der Kammer 2 ist eine Mehrzahl von Filtereinrichtungen 4 angeordnet (von denen in Fig. 1 zwei dargestellt sind), deren jede einen starren Rahmen 5 aufweist, Über den ein Filtermediumbeutel 6 gezogen ist.

Mit der Innenseite jederFiltereinrichtung 4 steht ein Auelaß 7 in Verbindung, dessen Länge im Vergleich zu seinem Querschnitt verhältnismäßig groß ist und der sich in Längsrichtung quer über das G-ehäuae 1 erstreckt. Jeder Auslaß 7 weist sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwände 8 auf, deren gemäß der Zeichnung unteren Teile 9 schräg nach außen verlaufen.

Die verschiedenen Auslässe 7 sind mit einer Ventileinrichtung 10 bzw. 11 versehen.

Die Ventileinrichtung 10 weist zwei Klappen 13 auf, die sich in Längsrichtung des Auslasses 7 erstrecken und deren jede üb eine Achse 14 schwenkbar ist, die sich ebenfalls in Längsrichtung des Auslasses 7 erstreckt.

In der dargestellten Stellung der Ventileinrichtung 10 kann βtaubbeladenee ^as von dem Einlaß 3 zu dem Filter-■ediua 6 und durch dieses hindurch in Vorwärtsrichtung in Aas Innere der FiItβreinrichtung 4 strömen, der die Ventil« in richtung 10 augeordnet ist. Beim Hindurchströnen durch Aas Filteniediu« 6 wird das Gas gefiltert, indes der

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zuvor von dem Gas mitgeführte ^ötaub von dem Filtermedium 6/zurückg ehalten wird, so daß nur gefiltertes Gas in das Innere der Filtereinrichtung 4 strömt. Aus dem Inneren der Filtereinrichtung 4 strömt das gefilterte ^as durch den Auslaß 7 nach außen, und diese Strömung ist durch die Ventilklappen 13, die sich in ihrer in Fig. 1 dargestellten Stellung befinden, nicht gestört.

Es ist zu bemerken, daß während dfes Filtriervorganges sich auf dem Filtermedium 6 allmählich der von dem Ga_S migeführte 8t_aufc aufgebaut-hat und daß der aufgebaute" Staub periodisch entfernt werden muß, wenn die Wirksamkeit des Filters nicht beeinträchtigt werden soll.

Durch die Ventileinrichtung 10 erstreckt sich in Längsrichtung eine Leitung 15 hindurch, von der sich gemäß der Zeichnung radial nach oben ein Durchgang 16 erstreckt, der sich ebenfalls in Längsrichtung der Ventileinrichtung 10 erstreckt. Der Durchgang 16 steht an seinem gemäß der Zeichnung unteren Ende ^m^ ^der leitung 15 in Verbindung und erstreckt sich an seinem gemäß der Zeichnung oberen Ende bis in die Nähe von aneinanderstoßenden Lippen 17 der Ventilklappen 13.

Wenn ein Gaa, welches das gleiche wie das gefilterte Gas ein kann, unter -^ruck in die Leitung 15 geführt wird, strömt es aus dieser in den Durchgang 16, v/enn ein von einem Nocken 18 gesteuertes Ventil 19 sich in der in Fig· 1 wiedergegebenen offenen Stellung befindet, und der Druck des Gases drückt die Lippen 17 der V_et)tilklappen 13 auseinander, wobei jede Ventilkappe 13 um ihre -^chse 14 verschwenkt wird. Unter der Voraussetzung, daß der Druck des Heinigungsgases genügend/ hoch ist, werden die Ventilklappen 13 in einem genügenden Ausmaß verschwenkt, um zu bewirken» daß ihre Lippen 17 mit dem schrägen Teil 9 der Seitenwände 8 in Eingriff treten. Dadurch wird der Auslaß gegen ein Ausströmen des gefilterten Gases aus dem Inneren der Filtereinrichtung 4 geschlossen, während gleichzeitig

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bei dieser Arbeitsweise zum Reinigen des Filtermediums die Leitung 15 zu dem Inneren der Filtereinrichtung 4 offen ist, aο daß das unter Druck eintretende Reinigungsgas in umgeMirter Richtung bzw. Gegenstromrichtung durch das Filtermedlum 6 hindurchströmt und dabei den auf ihm angesammelten Staub wegbläst. .."■-.

Wie oben beschrieben, werden bei der Ventileinrichtung 10 die Klappen 13 lediglich durch den Durck des Reinigungsgases aus ihrer in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung bewegt.

Bei der Ventileinrichtung 11 ist dies nicht der FaIl* Die Ventileinrichtung 11 ist zwar ebenfalls mit der Leitung 15 versehen, durch welche^itfdurch unter Drii«k stehendes Reinigungsgas zu dem Auslaß 7 geführt werden kann, jedoch ist es hier nicht der Druck des Reinigungsgases, der zum Bewegen der Ventilklappen 13 verwendet wird. Die Bewegung der Ventilklappen 13 wird vielmehr mechanisch erzielt.

Wie aus Fig*. 1 und 2 ersichtlich ist, weist die Ventileinrichtung 11 einen Finger 20 auf, dessen gemäß der Zeichnung oberes Ende zugespitzt ist und dessen unteres Ende von einer Druckfeder 21 umgeben ist, die den Finger abwärts in federnden Eingriff mit einem ^rehnocken 22 drückt.

Wenn die Ventileinrichtung 11 verwendet wird, ist für das Rginigen des Filtermediums 6 eine Drehung des Nockens 22 aus seiner in Fig. 2 wiedergegebenen Stellung in eine Stellung erforderlich, in welcher der Nocken 22 den Finger 20 hebt, um die Ventilklappen 13 auseinanderzudrücken, so daß das Reinigungsgas aus der Leitung 15 in das Innere der betreffenden Filtereinrichtung 4 strömen kann. ·

Hinsichtlich der Ventileinrichtung 11 ist angenommen, daß der Druck des Reinigungsgases genügend hoch ist, daß ein vollständiges Schließen des Auslasses 7 nicht erf%derlich ist und daß die Bewegung der Ventilklappen 13 in eine teilweise offene ^dteilung ausreichend ist, um eine Gasströmung in Vorwärtsrichtung so weit zu drosseln, daß eine

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solche Strömung von der Strömung des Reinigungagases in der umgekehrten Eichtung überwunden wird. ;

Bs kann jedoch sein,, daß die Geschwindigkeit der Strömung des gefilterten ^üases in Varwärtsrichtung im Vergleich zu der Geschwindigkeit der Strömung in der Rückwärtsrichtung derart ist, daß eine angemessene Strömung von Heinigungsgas in der Rückwärtsrichtung verhindert wird. In diesem F_all ist es notwendig, daß der Finger 20 derart bewegt wird, daß der Auslaß 7 vollständig geschlossen wird. Bei einer solchen größeren bewegung werden während der Reinigung des Filtermediums 6 die Ventilklappen 13 mit den Längsseitenwänden 8 des Auslasses 7 in Eingriff gebracht.

In Fig. 3 und 4 ist eine Filterausführung wiedergegeben, die eine andere Ventileinrichtung aufweist, um die Strömung des Reinigungsmittels zu steuern. Bauteile, die den Bauteilen gemäß Fig. 1 und 2 ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet,, und die allgemeine Ausführung der Filter kann ähnlich sein.

Gemäß Fig. 3 ist eine Düse 23 in einem Kanal 17 angeordnet. Die Düse 23 hat im unterenTeil die Form eines hohlen Kolbens, dessen offenes Ende den Einlaß der Drossel bildet und durch seine Anlage an einer Dichtung geschlossen ist. Der Einlaß der Düse 23 hat vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt, und die Dichtung 24 kann dann ein Hing aus Kautschuk oder federndem Metall sein, der in einem Verschlußstück 30 angeordnet ist, das mit dem Kanal 27 in dichtem Eingriff steht. Eine weitere Dichtung ist zwischen der Düse 23 und einer Öffnung 29 in dem Kanal vorgesehen, die gestattet, daß die Düse in gemäß der Zeichnung senkrechter Richtung gegen den Auslaß 7 der Filtereinriehtung 4 bewegt werden kann. Diese weitere ^:r Dichtung kann ein O-Ring oder ein Balgen aus Kautschuk oder Metall sein, was von den Temperatur- und Druckbedingungen in einer besonderen Filterausführung abhängt. ^{T ;}-^;

Der Kanal 27 führt das Reinigungsmittel, und eine Bewegung der Düse 23 aus ihrer an der Dichtung 24 anliegenden Stellung ermöglicht, daß Reinigungsmittel aus dem Kanal 27 durch öffnungen 28 hindurch in die Düse eintritt. Der in Fig. 3 mit 35 bezeichnete Teil der Düse 23 erstreckt sich entlang einer. Achse, die rechtwinklig zu 4er -Ebene der S¹Ig. 3.verläuft, um eine T-fÖrmige Düse zu bilden (Fig. 4). Der Auslaß der Düse 23 ist ein Schlitz 16, der sich längs des Teiles 35 der T-förmigen Düse erstreckt. D_em Schlitz 16 benachbart sind schräge Flächen gebildet, welche die gleiche Schräge wie die Innenfläche der Seitenwände 8 des Auslasses 7 der FiItereinrichtung 4 hab en.

Der Kanal 27 ist mit Bezug auf das Gehäuse 1 fest angeordnet, und es ist eine Betätigungseinrichtung 26 (Fig. 4) vorgesehen, welche die Düse 23 mit Bezug auf den Kanal 27 und die Filtereinrichtung 4 bewegen kann.

Die Düse 23 bewegt sich unter der Steuerung der Betätigungseinrichtung 26 und von -Federn 25 auf Führungen

Im Betrieb wird das Reinigungsmittel dem Kanal 27 zugeführt, undwenn die Filtereinrichtung 4 durch Rückstrom von ihrer Verschmutzung gereinigt werden soll, wird die Betätigungseinrichtung 26 betätigt, um den Schlitz 16 der Düse 23 gegen den -Auslaß 7 der Filtereinrichtung 4 zu bewegen. Sobald die Düse 23 sich von der Dichtung 24 wegbewegt, strömt das Reinigungsmittel aus dem Kanal 27 durch die öffnungen 28 hindurch in die Düse 23 und aus dem Schlitz 16 heraus. Der Druck des Reinigungsmittels wir^kt der Strömung des gefilterten Arbeitsmittels entgegen, und er kann so eingestellt «ein, daß er entweder die Strömung durch die filtereinrichtung 4 hindurch umkehrt, bevor die Flächen* 31 der Düse die S_eitenwände 8 des Auslasses 7 erreichen, oder nur dann umkehrt, wenn der Auslaß 7 für das gefilterte Arbeitsmittel durch Anlage der Düsenflächen 31 an den Seitenwänden 8 de« Auslassee 7 geschlossen wird.

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Wenn genügend Strömung von Reinigungsmittel stattgefunden hat, wird die betätigungseinrichtung 26 wieder betätigt, um jetzt die Düse 23 in Anlage an der Dichtung 24 zurückzubewegen und dadurch die Strömung von Reingiungsmittel zu beenden.

Die betätigungseinrichtung 26 kann eine elektro- . magnetische, pneumatische oder mechanische Einrichtung sein, und sie kann von der in Mg. 4 wietergegebenen Stellung entfernt angeordnet sein, wenn die Umgebung für ein Anordnen an dem Kanal 27 ^nachteilig ist. Die Düee 23 gemäß Fig. 4 wird entlang geradliniger Führungen 32 bewegt, um den Filterauslaß 7 senkrecht zu treffen, jedoch ist bei einer anderen Ausführungsform das eine Ende der Düse schwenkbar gelagert, so daß es in und außer Eingriff mit dem Auslaß verschwenkt werden kann. Obgleich dies bedeutet, daß der Auslaß für das gefilterte Arbeitemittel entlang seiner Länge sich ändernden Querschnitt

hat, wird ein zufriedenstellendes Filtern erhalten.

In der vorstehenden Beschreibung ist lediglich auf eine Filtereinrichtung 4 Bezug genommen worden. Bei einer tatsächlichen Ausführung kann eine Gruppe von Filtereinrichtungen 4 in einem einzigen Gehäuse 1 mit gemeinsamem Einlaß 3 und getrennten Auslässen 7 angeordnet sein. Den Auslassend würde dann aufeinanderfolgend Reinigungsmittel zugeführt werden, um die Verunreinigung von einer Filtereinrichtung zu entfernen, während die übrigen weiter im Filtrierzustand arbeiten. Das Reinigungsmittel kann dadurch erhalten, werden, daß ein Teil des Stromes des gefilterten Arbeitsmittels von den noch im Filtrierzustand arbeitenden i'iltereinrichtungen abgezweigt wird.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurde der Filter als ein filter zum Reinigen von staubbeladenem Gas beschrieben, jedoch ist die Erfindung auch zum Reinigen von andere Verunreinigungen enthaltenden Gasen und allgemein von gasförmigen und flüssigen Arbeitsmitteln anwendbar.

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Claims

P atent ansprüche

Arbeitsmittelfilter mit einem Einlaß, durch welchen hindurch verunreinigtes Arbeitsmittel einem Filtermedium zugeführt werden kann, durch welches es zum Ausfiltern der Verunreinigungen in Vorwärtsrichtung hindurchströmt, und mit einem Auslaß für das gefilterte Arbeitsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (7) zum ^s Reinigen des intermediums (6) wenigstens teilweise gegen das Ausströmen von gefiltertem -Arbeitsmittel durch eine Ventileinrichtung (10 bzw. 11 bzw. 23)verschließbar ist, die bei solchem Schließen des Aus.lasses (7) einen Durchgang (16) für die Zufuhr von Reinigungsmittel durch den Auslaß (7) hindurch zu dem Filtermedium (6) öffnet, um das Reinigungsmittel in umgekehrter Richtung durch das Filtermedium (β) hindurchströmen zu lassen.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (10 bzw« 11 bzw. 23) so ausgeführt ist, dai3*sie den Auslaß (7) gegen ein Ausströmen von gefiltertem Arbeitsmittel vollständig schließt.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ^entileinrichtung (10) zwei Klappen v'l3) aufweist, die federnd in eine den Durchgang (16) schließende Stellung gedruckt sind und die durch den Brück des zugeführten -Reinigungsmittels aus dieser Stellung herausbewegbar sind.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (11) zwei Klappen M3) aufweist, die federnd in eine den Durchgang (16) schließende .Stellung gedrückt sind und/diejaus|dieser Stellung durch einen Finger (20) herauspewegbar sind, der von einem Uoekeh^ 22) zwischen sie gedrückt wird* .

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (7) rechteckigen Querschnitt

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hat und die Ventileinrichtung (10 bzw. 11 bzw· 23) mit den zu der längeren Achse des rechteckigen Querschnitts? parallel verlaufenden Seitenwänden (.8) des Auslasses (7) zusammenarbeitet.

6. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ^entileinriehtung eine Düse { 23) aufweist, die mit dem Ausgang des Durchganges (16) benachbarten !Flächen (31) versehen ist, diejso gestaltet sind, daß sie den Auslaß (7) des Filters teilweise oder vollständig schließen, wenn sie bei der £_ewegung der Düse (23) aus der Filtrierstellung heraus gegen den Auslaß (7) bewegt werden, wobei Mittel (24, 29, 30) zum Abdichten der in Filtrierstellung befindlichen Düse ^23) gegen die Zufuhr von Reinigungsmittel zu dem ""urehgang (16) und eine Betätigungseinrichtung (26) vorgesehen sind, welche die Düse (23) gegen den ^hislaß (7) des Filtersbewegt, um den Strom von Reinigungsmittel zu dem Filtermediiim (6) zu ermöglichen.

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (23) an einem Beinigungsmittelzufulirkanal (27) angeordnet und gegen den ^Auslaß (7) des Filters bewegbar ist.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zu dem -Durchgang (16) führende -Sinlaß der Düse (23) an einem federnden Teil ^24) an der Innenwand des Kanals (27) anliegt^ wenn die Düse nicht gegen den i'ilterauslaß

(7) bewegt ist, um den Durchgang (16) gegen den Eintritt von Reinigungsmittel abzudichten.

Si Filter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterauslaß (7) reeJit eckig en Querschnitt hat^ daß die genannten Flächen ^31) der Düse (23) so gestaltet sindj daß sie mit denjenigen Seitenwän- " döii (8) des Auslasses (7) zusammenarbeiten, die zu der längeren Achse des rechteckigen Querschnittes parallel verlauf en* und daß der ^urehgäng (16) ein parallel zu der

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längeren Achse des rechteckigen ^ierscnnitts verlaufender Schiitζ iet.

1G.' Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere filtereinricn,tungen ^4) enthält* ein gemeinsaaer Einlaß (3) für alle i'iltereinrichtungen vorgesehen ist und jede tüte rein richtung einen eigenen -*uslaS (7) hat, nobel zum Heinigen des Filtermediums (6) einer der ^iltereinrichtungen (4) das Beinigungsmittel von dem gefilterten Arbeitsmittel einer oder mehrerer der übrigen ^iltereinrichtunge^ die im Filtrierzustand arbeiten, ableitbar ist. .

11. Filter nach eines der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennEeichnet, daß das verunreinigte Arbeitsmittel ein etaubbeladenes <*as und das Beinigungamittel ein sauberes Gas ist, welches das gleiche wie das staubbeladende Gas sein kann.

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