DE19714790C2

DE19714790C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern aus Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19714790C2
Application number: DE19714790A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Mertens
Original assignee: MERTENS CLAUDIA
Current assignee: MERTENS, CLAUDIA, 56753 PILLIG, DE
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: DE19714790A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern aus Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung sind bekannt aus der DE-A-38 43 798. Die verschmutzten Luftfilter werden in großer Zahl auf einen zylindrischen Filterelementträger aufgezogen, der seinerseits in einen Autoklaven gestellt wird. Anschließend werden Waschlösung und Trockenluft von der Innenseite der Luftfilter aus durch das Filtermedium gepreßt. Es versteht sich, daß zum Ausblasen der in den Filterporen sitzenden Schmutzpartikel die Luft einen erheblichen Druck und eine erhebliche Geschwindigkeit haben muß. Angesichts der großen Filterfläche eines Luftfilters ergibt sich ein derart hoher Luftbedarf, daß das Ganze unwirtschaftlich wird. Eine praktische Realisierung des vorbeschriebenen Verfahrens ist nicht bekanntgeworden.

Aus der DE 32 14 255 C2 ist eine Vorrichtung zum Abreinigen von Hohlfiltern für Pulverbeschichtungsanlagen bekannt. Bei diesen Filtern sitzen die Pulver auf der Oberfläche. Zum Reinigen werden die verschmutzten Filter in ein Gehäuse eingesetzt. Die Filterinnenseite wird mit Druckluftstößen beaufschlagt, während gleichzeitig die pulverbeschichtete Filteraußenseite mit einer Luftdüse abgeblasen wird. Die Erzeugung von Druckstößen, deren Stärke ausreicht, um die Pulverpartikel von der Filteroberfläche abzusprengen, hat einen hohen Luft- und Energiebedarf zur Folge. Die Verwendung von Reinigungsflüssigkeit wird strikt abgelehnt.

Aus der US 3 538 926 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Kfz-Luftfiltern bekannt. In einem Gehäuse ist eine rotierende Plattform angeordnet, die das Filter aufnimmt. Mit Hilfe von Düsen wird so viel Waschflüssigkeit in den Behälter gefüllt, dass der Filter ganz untertaucht. Nach dem Ablassen der Waschflüssigkeit werden Plattform und Filter so schnell gedreht, dass die noch daran haftende Waschflüssigkeit abgeschleudert wird. Zum Schluss wird das Filter mit Trockenluft aus den Waschdüsen getrocknet.

Gleichwohl ist das Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern angesichts knapper werdender Resourcen einerseits und wachsender Müllberge andererseits ein erstrebenswertes und wirtschaftlich interessantes Ziel. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe Luftfilter wirtschaftlich regeneriert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3.

Dank der Verwendung von Luftdüsen lassen sich auch mit begrenztem technischem Aufwand die Luftgeschwindigkeiten und -mengen erzeugen, die für eine einwandfreie Entfernung der im Filtermedium festsitzenden Schmutzpartikel erforderlich sind. Unterstützt wird diese Reinigungswirkung noch dadurch, daß die Luftdüse, deren Luftstrahl auf die Außenseite des Luftfilters gerichtet ist, einen Winkel zur Filteroberfläche hat, so daß die dort sitzenden Schmutzpartikel von der Filteroberfläche sozusagen abgeschabt werden. Dabei verhindert der im Inneren des Luftfilters aufrechterhaltene Luft-Innendruck, für den ca. 1,5 bar völlig genügen, daß Schmutzpartikel tiefer in das Filtermedium eindringen können.

Während die Vorreinigung nur mittels Luft durchgeführt wird, wird für die Hauptreinigung Waschlösung verwendet. Die Waschlösung wird so in den Autoklaven geführt, daß sie primär die Außenseite des Filters benetzt. Der Luft-Innendruck im Filter verhindert ein Eindringen der Waschflüssigkeit.

Es hat sich herausgestellt, daß es den heute allgemein verwendeten Luftfiltern nicht schadet, wenn ihr Filtermedium durchgehend mit Waschflüssigkeit benetzt wird. Aus diesem Grunde kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens während der Hauptreinigung der Luft-Innendruck abgeschaltet werden. Die Luftdüsen arbeiten jedoch unverändert weiter und blasen somit den durch die Waschlösung gelösten Schmutz aus den Filterporen in die Waschflüssigkeit. Nach Beendigung der Hauptreinigung kann der Schmutz durch eine einfache Filtrierung aus der Waschlösung entfernt werden, so daß die Waschlösung wiederverwendet werden kann.

Auf die Hauptreinigung folgt die Trocknung. Als Trockenluft dient primär die Luft, die den Luft-Innendruck erzeugt. Die Luft aus den Luftdüsen unterstützt diesen Trocknungsvorgang jedoch sehr wirksam, wobei insbesondere die innere Luftdüse die Flüssigkeitsreste aus den Filterporen bläst. Dank der kombinierten Wirkung der verschiedenen Luftströmungen ist das Filterelement sehr schnell trocken.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 bis 10.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Autoklaven zur Durchführung eines Verfahrens zum Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern aus Kraftfahrzeugen,

Fig. 2 rein schematisch einen Längsschnitt durch den Autoklaven der Fig. 1,

Fig. 3 ausschnittsweise eine Seitenansicht eines Schrittantriebs zur Verwendung mit dem Autoklaven der Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 ausschnittsweise und rein schematisch eine Druntersicht unter den Schrittantrieb der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die Außenansicht eines Autoklaven 10 zum Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern aus Kraftfahrzeugen. Er besteht aus einem zylinderförmigen, aufrechtstehenden Edelstahlbehälter 11, dessen Abmessungen an die Abmessungen der zu reinigenden Luftfilter angepaßt sind. An der Vorderseite befindet sich eine Tür 12, durch die die Luftfilter eingesetzt und entnommen werden.

Auf dem Deckel des Behälters 11 erkennt man ein zentrales Zuluftrohr 17, welches mit Hilfe eines Druckluftzylinders 18 in der Höhe verstellbar ist, ein Abluftrohr 25 sowie einen Druckluftzylinder 20, dessen Funktion anhand der Fig. 2 noch im einzelnen erläutert werden soll.

Unter dem Boden des Behälters 11 erkennt man einen Schrittantrieb 14, 15, dessen Aufbau und Funktion anhand der Fig. 3 und 4 noch im einzelnen erläutert werden sollen.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Behälter 11 der Fig. 1. Man erkennt, daß vom Schrittantrieb 14, 15 eine Welle 13' luft- und flüssigkeitsdicht durch den Boden des Behälters 11 geführt ist. Sie trägt einen Drehteller 13, auf dem ein Luftfilter 1 steht. Von oben drückt eine Deckelplatte 16 auf den Luftfilter, so daß das Innere 2 des Luftfilters 1 abgedichtet ist. Der Schrittantrieb 14, 15 dreht den Luftfilter 1 taktweise.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, hängt die Deckelplatte 16 am inneren Ende des höhenverstellbaren Zuluftrohrs 17. Dadurch hebt und senkt der Druckluftzylinder 18 nicht nur das Zuluftrohr 17, sondern auch die Deckelplatte 16.

Im Inneren des Zuluftrohrs 17 erkennt man einen weiteren Druckluftzylinder 20, der eine erste Luftdüse 19 taktweise auf und ab bewegt. Die erste Luftdüse 19 richtet einen ersten Druckluftstrahl etwa senkrecht auf die Innenfläche des Luftfilters 1. Dadurch werden die in den Poren des Filters 1 sitzenden Schmutzpartikel nach außen weggeblasen.

Auf die Außenseite 3 des Luftfilters 1 wird durch eine zweite Luftdüse 21 ein zweiter Luftstrahl geblasen, und zwar unter einem solchen Winkel, daß die Schmutzpartikel nicht in die Filterporen hineingedrückt, sondern quasi von der Oberfläche abgeschabt werden. Die zweite Luftdüse 21 ist am unteren Ende der hohlen Kolbenstange 22' des Luftzylinders 22 positioniert.

Während der Vorreinigung wird durch das Zuluftrohr 17 so viel Druckluft in das Innere 2 des Luftfilters 1 gedrückt, daß dort ein Luft-Innendruck von p1 = ca. 1,5 bar aufrechterhalten wird. Der Luftdruck in den Düsen 19, 21 ist wesentlich höher, z. B. p2 = 4 bar. Das Gemisch aus Luft und Filterschmutz wird durch das Abluftrohr 25 abgesaugt.

Während des gesamten Regenerierungsvorgangs wird das Luftfilter 1 mit Hilfe des Schrittantriebs 14, 15 taktweise gedreht. Gleichzeitig werden die Luftdüsen 19, 21 taktweise auf und ab bewegt, so daß jede Lamelle des Luftfilters 1 wenigstens einmal ausgeblasen wird.

Nach dieser Vorreinigung wird durch ein Zuleitungsrohr 23 im Boden des Behälters 11 Waschlösung in den Behälter 11 gedrückt, bis die Öffnung des Überlaufrohrs 24 erreicht ist. Dadurch wird die Außenseite 3 des Luftfilters 1 mit Flüssigkeit benetzt und der noch anhaftende Schmutz gelöst. Er wird dann mit Hilfe der Druckluftdüsen 19, 21 entfernt.

Bleibt während der Hauptreinigung der Luft-Innendruck p1 bestehen, dann perlt die Luft durch die Poren des Luftfilters 1 und durch die Waschlösung. Es ist jedoch auch möglich, zwecks Energieersparnis den Luft-Innendruck p1 abzuschalten. Dann füllt die Waschlösung auch das Innere 2 des Luftfilters 1. Es hat sich gezeigt, daß die derzeit handelsüblichen Luftfilter dies ohne weiteres aushalten.

Sobald die Hauptreinigung durchgeführt ist, wird die Waschlösung durch das Zuleitungsrohr 23 wieder abgepumpt und kann nach Entfernen des darin enthaltenen Schmutzes wieder verwendet werden.

An den Hauptreinigungsvorgang schließt sich die Trocknung an. Hierzu wird durch das Zuluftrohr 17 Trockenluft eingeleitet. Gleichzeitig wird die in den Poren des Luftfilters 1 sitzende Flüssigkeit durch die Luftdüsen 19, 21 zusätzlich ausgeblasen. Die feuchten Luftströmungen werden durch das Abluftrohr 25 abgeführt.

Fig. 3 als Seitenansicht und Fig. 4 als Druntersicht zeigen Einzelheiten eines Schrittantriebs, mit dessen Hilfe der Luftfilter 1 taktweise gedreht werden kann. Der Antrieb erfolgt über einen Pneumatikzylinder 15, dessen Kolbenstange 15' mit einem Schaltarm 14' verbunden ist, der auf der Welle 13' gelagert ist. Mit der Welle 13' verbunden ist eine Antriebsscheibe 14. Die Antriebsscheibe 14 besitzt an ihrem Umfang Löcher, deren Anzahl z. B. mit der Zahl der Lamellen des Luftfilters 1 übereinstimmt. Ein am Schaltarm 14' federnd gelagerter Nocken wirkt mit den Öffnungen in der Antriebsscheibe 14 nach Art einer Ratsche zusammen, so daß bei jedem Hub des Zylinders 15, 15' die Antriebsscheibe 14 und mit ihr der Luftfilter 1 einen Takt weitergedreht wird.

Claims

1. Verfahren zum Regenerieren von verschmutzten Luftfiltern (1) aus Kraftfahrzeugen, umfassend die Schritte

1. Vorreinigung der angelieferten Luftfilter (1) unter Beseitigung des anhaftenden Schmutzes,
2. Hauptreinigung in einem Autoklaven (10) mit Waschlösung
3. und Trocknung mit Luft,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

1. Vorreinigung, Hauptreinigung und Trocknung erfolgen im Autoklaven (10),
2. dabei wird der Luftfilter (1) taktweise gedreht,
3. zur Vorreinigung wird
- 1. auf der Innenseite (2) des Luftfilters (1) ein Luft-Innendruck (p1) erzeugt,
- 2. mit einer ersten Luftdüse (19) ein erster Luftstrahl auf die Innenseite (2) des Luftfilters (1) geblasen
- 3. und mit einer zweiten Luftdüse (21) ein zweiter Luftstrahl unter einem Winkel auf die Außenseite (3) des Luftfilters (1) geblasen,
- 4. wobei sich beide Luftdüsen (19, 21) taktweise auf und ab bewegen
- 5. und der Druck (p2) in den Luftdüsen (19, 21) höher ist als der Innendruck (p1) im Luftfilter (1, 2),
4. zur Hauptreinigung
- 1. wird die Waschlösung so in den Autoklaven (10) eingeleitet, dass die Außenseite (3) des Luftfilters (1) benetzt wird,
- 2. und werden die beiden Luftdüsen (19, 21) weiterhin taktweise auf und ab bewegt,
5. zur Trocknung
- 1. wird die Waschlösung abgesaugt und gefiltert
- 2. und werden die beiden Luftdüsen (19, 21) weiterhin taktweise auf und ab bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. während der Hauptreinigung wird der Luft-Innendruck (p1) abgeschaltet.

3. Autoklav (10) zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend

1. ein Gehäuse (11),
2. eine Tür (12),
3. einen Träger für den Luftfilter (1)
4. und Anschlüsse (17, 23, 24, 25) für Waschlösung, Druckluft und Abluft,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

1. der Träger für den Luftfilter ist ein Drehteller (13),
2. ein Schrittantrieb (14, 15) dreht den Drehteller (13) taktweise,
3. ein Deckelteller (16) drückt von oben auf den Luftfilter (1),
4. ein Luftrohr (17) leitet den Luft-Innendruck (p1) auf die Innenseite (2) des Luftfilters (1),
5. ein auf der Außenseite (3) des Luftfilters (1) in den Autoklaven (10) mündendes Zuleitungsrohr (23) für die Waschlösung,
6. eine erste Luftdüse (19) bläst einen ersten Luftstrahl auf die Innenseite (2) des Luftfilters (1),
7. eine zweite Luftdüse (21) bläst einen zweiten Luftstrahl unter einem Winkel auf die Außenseite (3) des Luftfilters (1),
8. Hubantriebe (20, 22) bewegen die Luftdüsen (19, 21) taktweise auf und ab,
9. ein Abluftrohr (25) leitet die Trocknungsluft aus dem Autoklaven (10).

4. Autoklav nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:

1. der Schrittantrieb (14, 15) umfasst
- 1. einen Zylinder (15) mit Kolbenstange (15'),
- 2. eine Lochscheibe (14),
- 3. eine Ratsche (14')
- 4. und eine druckdicht durch den Boden des Autoklaven (10) geführte Welle (13').

5. Autoklav nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. ein Rohr (23) für die Waschlösung sitzt im Boden des Autoklaven (10).

6. Autoklav nach Anspruch 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. das Luftrohr (17) ist in den Deckelteller (16) eingedichtet.

7. Autoklav nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch das Merkmal :

1. ein Zylinder (18) hebt und senkt das Luftrohr (17) und/oder den Deckelteller (16).

8. Autoklav nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. die erste Luftdüse (19) und ihr Hubzylinder (20) sind im Luftrohr (17) befestigt.

9. Autoklav nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. die zweite Luftdüse (21) sitzt an der hohlen Kolbenstange (22') eines Zylinders (22).

10. Autoklav nach einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch das Merkmal:

1. alle Zylinder (15, 18, 20, 22) sind pneumatisch betätigt.