DE202012102279U1

DE202012102279U1 - Device for cleaning filter media

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Publication number: DE202012102279U1
Application number: DE202012102279U
Authority: DE
Original assignee: Wolf PVG GmbH and Co KG
Current assignee: Wolf PVG GmbH and Co KG
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2022-06-21

Abstract

Abreinigungsvorrichtung für ein gefaltetes Filtermedium (2) mit Falten und Faltenflanken (3), insbesondere für einen Rund- oder Patronenfilter (1), zum Abreinigen eines Filterkuchens von den Falten und Faltenflanken (3) des Filtermediums (2), gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verbiegen der Faltenflanken (3) der Falten.Cleaning device for a folded filter medium (2) with folds and fold flanks (3), in particular for a round or cartridge filter (1), for cleaning a filter cake from the folds and fold flanks (3) of the filter medium (2), characterized by a device for Bending the fold flanks (3) of the folds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Reinigung von Filtermedien für Filtrations- und Separations-einrichtungen, die mittels Filtermedien Staubpartikel aus einer kontaminierten trockenen Luft separieren. The invention relates to a device for cleaning filter media for filtration and separation devices that separate by means of filter media dust particles from a contaminated dry air.

In vielen industriellen Prozessen dient Luft als Arbeitsmedium und wird dabei in der Zusammensetzung verändert bzw. nimmt Fremdstoffe auf, z.B. bei der pneumatischen Schüttgutförderung. Viele Stäube sind gesundheitsschädlich, toxisch oder explosionsfähig und schädigen Mensch und Umwelt. Soll die Luft später wieder aus dem Prozess in die Atmosphäre zurückgeführt werden, müssen die Fremdstoffe dieser Luft entzogen werden. Oft wird als Arbeitsmedium auch ein anderes Gas verwendet, beispielsweise Stickstoff. Auch dann müssen die Fremdstoffe gefiltert werden, um entweder das gereinigte Gas in den Prozess zurückführen zu können oder wertvolle Produkte zurückzugewinnen. In many industrial processes, air serves as a working medium and thereby changes in composition or absorbs foreign matter, e.g. in pneumatic bulk material conveying. Many dusts are harmful to health, toxic or explosive and damage humans and the environment. If the air is later returned to the atmosphere from the process, the foreign matter must be removed from this air. Often, another gas is used as the working medium, for example nitrogen. Even then, the foreign matter must be filtered to either return the purified gas to the process or to recover valuable products.

Zudem erfordern modernste Produktionsverfahren wie z.B. in der mikroelektronischen oder der pharmazeutischen Industrie erfordern ein hohes Maß an Reinheit der Umgebung. In addition, the most modern production processes, such as in the microelectronic or pharmaceutical industry require a high degree of purity of the environment.

Im Stand der Technik sind verschiedene Entstaubungsverfahren und Staubabscheider bekannt. Als Filtermedien werden z.B. Patronenfilter eingesetzt. Bei einem Patronenfilter ist das Filtermedium sternförmig gefaltet und auf einem zylindrischen Stützkörper aufgebracht. Die Durchströmung erfolgt von außen nach innen. Während der Filterung von Fluiden entsteht an der Außenfläche des Filtermediums ein Filterkuchen, der einen Druckverlust erzeugt und damit zu einem erhöhten Energieverbrauch führt. Da die die Gefahr einer Verstopfung der Falten mit Staub besteht, werden Patronenfilter entweder frühzeitig ausgetauscht oder einer Reinigung unterzogen. Various dedusting methods and dust collectors are known in the prior art. As filter media, e.g. Cartridge filter used. In a cartridge filter, the filter medium is folded in a star shape and applied to a cylindrical support body. The flow takes place from outside to inside. During the filtration of fluids, a filter cake is created on the outer surface of the filter medium, which generates a pressure loss and thus leads to an increased energy consumption. Since there is a risk of clogging the wrinkles with dust, cartridge filters are either replaced early or subjected to a cleaning.

Die Abreinigung des Filterkuchens am Patronenfilter erfolgt per Druckstoß oder durch eine Niederdruckspülung. Des Weiteren ist eine Abreinigung durch mechanische Einwirkungen auf das Filtermedium, wie Rütteln mittels einer elektrischen Schwingplatte, oder Klopfen oder Ratschen an den Faltenspitzen des Filtermediums, oder Rakeln entlang der Falten bekannt. The cleaning of the filter cake on the cartridge filter is carried out by pressure surge or by a low-pressure flushing. Furthermore, a cleaning by mechanical effects on the filter medium, such as vibration by means of an electric vibrating plate, or tapping or ratcheting at the pleat tips of the filter medium, or doctoring along the folds is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abreinigung für ein Filtermedium, insbesondere für einen Rund- oder Patronenfilter zu vereinfachen und effizienter zu gestalten. Insbesondere soll der Filterkuchen nahezu vollständig entfernt werden. The invention has for its object to simplify the cleaning for a filter medium, in particular for a round or cartridge filter and to make more efficient. In particular, the filter cake should be almost completely removed.

Diese Aufgabe wird durch eine Abreinigungvorrichtung für ein gefaltetes Filtermedium mit Falten und Faltenflanken gelöst, die eine Einrichtung zum Verbiegen der Faltenflanken der Falten aufweist. This object is achieved by a wrinkled and wrinkled flattened pleated filter media having means for bending the fold flanks of the pleats.

Hierzu verfügt die Abreinigungsvorrichtung vorzugsweise über eine Tordiereinrichtung für die Filterendscheiben eines Rund- oder Patronenfilters oder eine Parallelverschiebeeinrichtung für das Filtermedium eines Flachfilters. Durch das zwangsgeführte Tordieren der Filterendscheiben werden die Falten des Faltenbalgs verbogen. Wird die so tordierte Endscheibe aus der gedrehten Position von der Tordiervorrichtung gelöst, entsteht aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Filtermediums eine hohe Beschleunigung an den Faltenflanken. For this purpose, the cleaning device preferably has a Tordiereinrichtung for Filterendscheiben a round or cartridge filter or a parallel displacement device for the filter medium of a flat filter. Forcibly guided twisting of the filter end discs will bend the folds of the bellows. If the thus-twisted end disk is released from the twisted position by the twisting device, a high acceleration at the fold edges arises due to the elastic restoring force of the filter medium.

Durch die Beschleunigung löst sich der Filterkuchen von den Faltenflanken ab und es findet eine Reinigung des Filtermediums statt. Hierdurch wird der Druckverlust, der durch den am Filtermedium sich abscheidenden Filterkuchen entsteht, deutlich reduziert. Das Resultat ist eine erhebliche Reduzierung des Druckverlustes, eine Verlängerung der Lebensdauer des Filterelementes und eine deutliche Energieeinsparung. Due to the acceleration of the filter cake dissolves from the fold edges and there is a cleaning of the filter medium instead. As a result, the pressure loss caused by the filter cake separating on the filter medium is significantly reduced. The result is a significant reduction in the pressure loss, an extension of the life of the filter element and a significant energy savings.

Die erfindungsgemäße Abreinigungsvorrichtung kann sowohl im industriellen Bereich als auch bei Staubsaugern oder Klimageräten eingesetzt werden. The cleaning device according to the invention can be used both in the industrial sector as well as in vacuum cleaners or air conditioning units.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. In der Zeichnung zeigt: In the following the invention will be described and explained with reference to an embodiment. In the drawing shows:

1 eine Seitenansicht eines Patronenfilters; 1 a side view of a cartridge filter;

2 eine perspektivische Darstellung einer Endscheibe des Patronenfilters aus 1 2 a perspective view of an end plate of the cartridge filter 1

1 zeigt einen Patronenfilter 1 mit einem plissierten, in Falten gelegten, zylinderförmigen Filtermedium 2, der als Faltenbalg ausgeführt ist. Durch die Plissierung weist das Filtermedium 2 zahlreiche Filterflanken 3 auf, auf denen sich bei der Filterung von Fluiden ein Filterkuchen bildet. Das Filtermedium 2 kann mit einem hier nicht dargestellten Stützkörper auf der Abströmseite abgestützt werden. An den beiden Enden des Filtermediums sind jeweils Endscheiben 4, 5 angeordnet, die zur Stützung des Filtermediums 2 und zur Lagerung in einer Filtrations- und Separationseinrichtung dienen. 1 shows a cartridge filter 1 with a pleated, creased, cylindrical filter medium 2 , which is designed as a bellows. Due to the pleating, the filter medium points 2 numerous filter edges 3 on which forms a filter cake in the filtration of fluids. The filter medium 2 can be supported with a support body, not shown here on the downstream side. At the two ends of the filter medium are each end plates 4 . 5 arranged to support the filter medium 2 and serve for storage in a filtration and separation device.

Um ein Abreinigen des Filtermediums von dem sich bildenden Filterkuchen zu ermöglichen, ist – wie in 2 dargestellt – zumindest eine der Endscheiben 4, 5 erfindungsgemäß mit einer Tordiereinrichtung 6 versehen. Es kann aber auch vorgesehen sein, beide Endscheiben 4, 5 mit einer Tordiereinrichtung 6 zu versehen. Durch die Tordiereinrichtung 6 wird das elastische Filtermedium 2 des Rund- oder Patronenfilters 1 verdreht. Bei Freigabe der verdrehten Endscheibe 4 und/oder 5 werden aufgrund der Rückstellkraft des Filtermedium 2 die Faltenflanken 3 derart beschleunigt, dass auf den abgelagerten Filterkuchen eine Kraft ausgeübt wird, mit der der Kuchen von den Filterflanken 3 abgelöst wird. Wichtig ist, die Tordiereinrichtung 6 so zu gestalten, dass hohe Beschleunigungswerte an den Filterflanken 3 erreicht werden. In order to enable a cleaning of the filter medium from the forming filter cake is - as in 2 shown - at least one of the end plates 4 . 5 according to the invention with a twisting device 6 Mistake. But it can also be provided, both end plates 4 . 5 with a twisting device 6 to provide. Through the twisting device 6 becomes the elastic filter medium 2 the round or cartridge filter 1 twisted. When the twisted end disc is released 4 and or 5 are due to the restoring force of the filter medium 2 the fold edges 3 accelerated so that a force is exerted on the deposited filter cake, with which the cake from the filter edges 3 is replaced. The important thing is the twisting device 6 to design so that high acceleration values at the filter edges 3 be achieved.

Es können verschiedene Mechanismen für die Tordierung der unteren und/oder oberen Endscheibe 4, 5 eingesetzt werden. So ist eine kraftgesteuerte Auslenkung des Filtermediums 2 möglich, bei der – wie in 2 gezeigt – ein Mitnehmer in Form einer federnd gelagerten Kugel 7 an die Endscheibe 5 angepresst wird und dieses dann mit der Tordiereinrichtung 6 tordiert. There may be different mechanisms for the twisting of the lower and / or upper end disc 4 . 5 be used. Such is a force-controlled deflection of the filter medium 2 possible, in which - as in 2 shown - a driver in the form of a spring-mounted ball 7 to the end disc 5 is pressed and this then with the twisting device 6 twisted.

Zusätzlich zu der Tordiereinrichtung 6 kann auch – hier nicht dargestellt – ein Stützkörper aus Stab- oder Blattfedern mit den Endscheiben 4, 5 verbunden sein, so dass durch die Tordiereinrichtung 6 auch diese Federn gedreht oder gedehnt und über die Rückstellkraft der Federn die Filterflanken 3 beschleunigt werden und der Abreinigungsvorgang unterstützt wird. Die Federn können aus Materialien wie Polymere, Elastomere und/oder Metalle bestehen. In addition to the twisting device 6 can also - not shown here - a support body of rod or leaf springs with the end plates 4 . 5 be connected, so by the twisting device 6 These springs also turned or stretched and over the restoring force of the springs, the filter edges 3 be accelerated and the cleaning process is supported. The springs may be made of materials such as polymers, elastomers and / or metals.

Dann können auch pneumatische oder hydraulische Vorrichtungen verwendet werden, die mittels Impulsstößen ein Tordieren und Zurückschnellen der Endscheiben 4, 5 ermöglichen. Then, pneumatic or hydraulic devices can be used, which by means of pulse bursts a twisting and rewinding of the end plates 4 . 5 enable.

Daneben ist auch eine weggesteuerte Auslenkung mittels einer Kurvenscheibe denkbar, deren Verlauf den Torsionswinkel des Filtermediums 2 und den Zeitpunkt der Auslösung der Rückstellkraft vorgibt. Es kann aber auch ein Riemenantrieb verwendet werden, der ein definiertes Tordieren bzw. Verbiegen der filterflanken 3 über die Faltenbreite mittels Reibungskraft und Schlupf erzeugt. Weiterhin ist eine elektromagnetische Auslenkung des Filtermediums 2 eine mögliche Ausführungsvariante. In addition, a path-controlled deflection by means of a cam is conceivable, the course of which the torsion angle of the filter medium 2 and the time of release of the restoring force pretends. But it can also be used a belt drive, the defined twisting or bending of the filter edges 3 generated over the fold width by means of friction force and slip. Furthermore, an electromagnetic deflection of the filter medium 2 a possible embodiment.

Der Einbau der Tordiereinrichtung 6 kann unterschiedlich erfolgen. So ist ein Einbau unmittelbar an der unteren Endscheibe 4 – wie in 2 dargestellt – denkbar. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, beide Endscheiben 4, 5 mit einer Tordiereinrichtung 6 zu versehen. Eine andere mögliche Einbausituation stellt der Einbau innerhalb des Rund- oder Patronenfilters 1 selbst dar. The installation of the twisting device 6 can be done differently. So is a fitting directly to the lower end plate 4 - as in 2 presented - conceivable. But it is also possible within the scope of the invention, both end plates 4 . 5 with a twisting device 6 to provide. Another possible installation situation is the installation inside the round or cartridge filter 1 itself.

Daneben ist aber auch denkbar, die Tordiereinrichtung 6 außerhalb des Patronenfilters 1 anzuordnen und eine Verbindung zum Patronenfilter 1 über Antriebswellen vorzunehmen, die vorzugsweise mit einer oder beiden Endscheiben 4, 5 verbunden ist. Anstelle einer Antriebswelle kann auch ein Riemenantrieb oder ein Getriebe vorgesehen sein. In addition, however, is also conceivable, the twisting device 6 outside the cartridge filter 1 to arrange and connect to the cartridge filter 1 to make about drive shafts, preferably with one or both end plates 4 . 5 connected is. Instead of a drive shaft and a belt drive or a transmission may be provided.

Als Antrieb für die Tordiereinrichtung 6 ist ein Elektromotor denkbar, der an einer der beiden Endscheiben 4, 5 angebracht ist. Es ist auch möglich, zwei Elektromotoren für die beiden Endscheiben 4, 5 vorzusehen. As a drive for the twisting device 6 an electric motor is conceivable that at one of the two end plates 4 . 5 is appropriate. It is also possible to have two electric motors for the two end discs 4 . 5 provided.

Eine andere Möglichkeit stellt ein Drehknopf und eine im Inneren des Filtergehäuses gelagerte Antriebswelle dar. Auch ist es denkbar, eine Turbine und eine Antriebswelle im Inneren des Filtergehäuses zu positionieren. Die Turbine und die Antriebswelle können auch ober- und/oder unterhalb der Endscheiben 4, 5 angebracht werden. Another possibility is a rotary knob and a mounted inside the filter housing drive shaft. It is also conceivable to position a turbine and a drive shaft in the interior of the filter housing. The turbine and the drive shaft can also above and / or below the end plates 4 . 5 be attached.

Neben dem direkten Antrieb der Tordiereinrichtung ist auch ein indirekter Antrieb möglich. So kann ein Elektromotor mit einem Getriebe oder einem Riementrieb gekoppelt werden. Dies gilt auch für eine hydraulische Pumpe oder einen Kompressor, die jeweils mittels eines Getriebes oder eines Riementriebs mit dem Filter 1 verbunden werden. In addition to the direct drive of the twisting device and an indirect drive is possible. Thus, an electric motor can be coupled to a transmission or a belt drive. This also applies to a hydraulic pump or a compressor, each by means of a transmission or a belt drive with the filter 1 get connected.

Um eine Beschleunigung der Faltenflanken 3 zu erreichen, können die obere und/oder untere Endscheibe 4, 5 gleichzeitig oder zeitlich versetzt angetrieben werden. Dabei ist ein direkter Antrieb mittels einer links- und rechtsdrehenden Turbine, mittels eines zusätzlichen Elektromotors, mittels einer hydraulischen Pumpe oder mittels eines Kompressors möglich. Auch ist es denkbar, die obere und/oder untere Endscheibe 4, 5 mittels eines Getriebes, das mit einem Motor oder dgl. verbunden ist, anzutreiben. Die Tordiereinrichtung kann die Endscheibe 4 und/oder 5 um einen Tordierwinkel von 4° bis 60°, insbesondere 5° bis 45° relativ zueinander drehen. To accelerate the fold flanks 3 To reach the upper and / or lower end disc 4 . 5 be driven simultaneously or offset in time. In this case, a direct drive by means of a left- and right-handed turbine, by means of an additional electric motor, by means of a hydraulic pump or by means of a compressor is possible. It is also conceivable, the upper and / or lower end plate 4 . 5 by means of a gear, which is connected to a motor or the like. To drive. The Tordiereinrichtung can the end plate 4 and or 5 by a twisting angle of 4 ° to 60 °, in particular 5 ° to 45 ° rotate relative to each other.

Die Wirkung der Abreinigungsvorrichtung mit einer Tordiereinrichtung für die Filterendscheiben eines Rund- oder Patronenfilters besteht insgesamt darin, dass durch das Tordieren der Filterendscheiben 4, 5 das plissierte Filtermedium 2 verdreht wird und dabei eine hohe Beschleunigung an den Faltenflanken 3 des Filtermediums 2 erzeugt wird. Durch die Beschleunigung löst sich der Filterkuchen von den Faltenflanken 3 ab und es findet eine Reinigung des Filtermediums 2 statt. Hierdurch wird der Druckverlust, der durch den am Filtermedium 2 sich abscheidenden Filterkuchen entsteht, deutlich reduziert und es resultiert eine deutliche Energieeinsparung. The effect of the cleaning device with a Tordiereinrichtung for Filterendscheiben a round or cartridge filter is overall that by twisting the Filterendscheiben 4 . 5 the pleated filter medium 2 is twisted while a high acceleration at the fold edges 3 of the filter medium 2 is produced. Due to the acceleration of the filter cake dissolves from the fold edges 3 and there is a cleaning of the filter medium 2 instead of. As a result, the pressure loss by the on the filter medium 2 Separating filter cake is formed, significantly reduced and results in a significant energy savings.

Eine Beschleunigung der Faltenflanken kann aber auch an flachen Filterelementen erfolgen, wobei die sich gegenüberliegenden parallelen Seiten, die senkrecht zu den Faltenflanken angeordnet sind, gegeneinander verschoben werden. Eine Abreinigungsvorrichtung für flache Filterelemente umfasst eine Parallelverschiebeeinrichtung, die eine lineare Bewegung entlang der Seiten des plissierten Filtermediums erzeugt und eine freie rückwärtsgerichtete Bewegung, die das plissierte Filtermedium in Ausgangsstellung zurückbringt. Diese Bewegungsartenführen zu einer Verbiegung der Falten über die Faltenbreite und aufgrund der Rückstellkraft zu einer Beschleunigung der Faltenflanken. Die anwendbaren Mechanismen für den Antrieb der Parallelverschiebeeinrichtung sind identisch mit denen für eine Tordiereinrichtung für einen Rundfilter, nur dass hier keine Rotation, sondern eine lineare Bewegung ausgeführt wird. However, an acceleration of the fold flanks can also take place on flat filter elements, wherein the opposite parallel sides, which are arranged perpendicular to the fold edges, are shifted against each other. A flat filter element cleaning device includes a shifter that produces a linear movement along the sides of the pleated filter medium and a free backward motion that returns the pleated filter medium to an initial position. These types of movement lead to a bending of the pleats over the pleat width and due to the restoring force to an acceleration of the pleat flanks. The applicable mechanisms for driving the parallel displacement device are identical to those for a twisting device for a round filter, except that here no rotation, but a linear movement is performed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Patronenfilter cartridge filters
2 2: Plissiertes Filtermedium Pleated filter medium
3 3: Filterflanken filter edges
4 4: Endscheibe end disk
5 5: Endscheibe end disk
6 6: Tordiereinrichtung Tordiereinrichtung
7 7: Kugel Bullet

Claims

Cleaning device for a folded filter medium ( 2 ) with folds and fold edges ( 3 ), in particular for a round or cartridge filter ( 1 ), for cleaning a filter cake from the folds and fold flanks ( 3 ) of the filter medium ( 2 ), characterized by means for bending the fold flanks ( 3 ) of wrinkles.

Cleaning device according to claim 1, characterized in that the round or cartridge filter ( 1 ) with at least one end plate ( 4 ) is provided.

Cleaning device according to claim 2, characterized in that the end disk ( 4 ) with a twisting device ( 6 ) for bending the fold flanks ( 3 ) connected is.

Cleaning device according to claim 3, characterized in that the twisting device ( 6 ) at least one driver ( 7 ) having.

Cleaning device according to claim 3, characterized in that the driver ( 7 ) a spring-mounted ball ( 7 ) having.

Cleaning device according to claim 3, characterized in that the driver ( 7 ) is designed as a cam.

Cleaning device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the twisting device ( 6 ) is driven by an electric motor.

Cleaning device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the twisting device ( 6 ) an end plate ( 4 . 5 ) by a twisting angle of 4 ° to 60 °, in particular 5 ° to 45 ° rotates.

Cleaning device according to one or more of claims 2 to 8, characterized in that two end discs ( 4 . 5 ) are provided.

Cleaning device according to one or more of claims 2 to 9, characterized in that spring elements are provided to reinforce the bending of the fold edges ( 3 ).

Cleaning device according to claim 1, characterized by a parallel displacement device for flat-folded filter media for bending the fold flanks ( 3 ).

Filter medium for a cleaning device according to one of the preceding claims.