DE2651151A1

DE2651151A1 - Rotierendes saugfilter

Info

Publication number: DE2651151A1
Application number: DE19762651151
Authority: DE
Inventors: C Lynn Peterson
Original assignee: PETERSON FILTERS CORP
Current assignee: PETERSON FILTERS CORP
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1977-06-02
Also published as: US4032442A; CA1086236A; GB1525192A; MX143662A

Description

A. GRÜNECKER

JIPL-ll-3.

H. KINKELDEY

DR-ING.

ιΐπ ^w- STOCKMAIR

j ·*) I DR-ING-AeE(CAOECHl

K.-SCHUMANN

DR RER NAT:-DIPL-PHYS

P. H. JAKOB

DlPL-INQ.

G. BEZOLD

DR RER NAT- DIPL-CHBA

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

9. ΪΓον. 1976 P 10 920

PETERSON FILTERS CORPORATION

South Third Street, West, Salt Lake City, Utah, USA

Rotierendes Saugfilter

Die Erfindung "betrifft rotierende Saugfilter, sowie ein System und Verfahren, um auf wirksamere Weise einen Überdruck oder Gasausstoß hervorzurufen, zu dem Zweck, einen Kuchen aus festen Partikeln, die sich während eines fortlaufenden lilterungsprozesses angesammelt haben, auszustoßen«

Gemäß der Erfindung ist ein rotierendes Saugfilter vorgesehen, das Ventilöffnungen in einem rotierenden zentralen Kern hat, die über Verbindungskanäle mit Filtersegmenten in Verbindung stehen, sowie eine Blasöffnung, die während der Rotation des

709822/0688

TELEFON (OBO) 22 28 62 TELSX 06-30 330 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

• ι»«.

Kerns periodisch zu den Yentilöffnungen bin geöffnet wird, ferner eine Steuerung zum Zuführen eines Luftstromes unmittelbar an die Blasöffnung in einem ersten Betriebszustand und an die Atmosphäre in einem zweiten Betriebszustand, und eine Einrichtung, um die Steuerung zu veranlassen, beim Erreichen eines praktisch uneingeschränkten Durchganges zwischen der Blasöffnung und einer der Venti!öffnungen den ersten Betriebszustand anzunehmen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteil« der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine perspektivische schematische Ansicht einer Ausführungsform eines rotierenden Saugfilters;

Fig.2 eine fragmentarische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines zentralen Kerns und von Filtersegmenten des in Fig.1 gezeigten Filters;

Fig«3 einen Querschnitt der Yerbindungskanäle des in Fig.1 und 2 gezeigten Filters in dazu vergrößertem Maßstab;

Fig.4 einen Teilschnitt des zentralen Kerns und der Verbindungskanäle der Fig.2 und 3;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Umleiten und Blockieren im Filter der Fig.1-4;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Form eines FiItersegmentes des in den Fig.1-5 gezeigten Filters; und

Fig.7, 8 und 9 fragmentarische Schnitte von Teilen der Filtersegmente der Fig.6.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel bezieht sieh auf ein rotierendes Scheiben-Saugfilter, doch kann die Erfindung auch auf Trommelfilter angewandt werden.

Wie Fig.1 ze= igt, weist das Filter einen zentralen Kern 10,

709822/0688

■ - r-

Λ-

axial beabstandete, radial verlaufende Filterscheiben 12 (von denen nur eine dargestellt ist), eine Quelle der Gebläseluft 14 und eine Steuerung 16 für den luftstrom auf. ferner gehört zu dem Filter noch ein nicht gezeigter Schlammtank, durch den sich das Filter dreht, eine Lagerungseinrichtung zum drehbaren Haltern des zentralen Kerns 10, ein Motor für den zentralen Kern, eine Vakuumquelle, die wahlweise mit dem Filter verbindbar ist, und eine Einrichtung zum Entfernen des Filterkuchens.

Der Kern 10 umfaßt eine ringförmige Hohlwelle 20 mit entlang dem Umfang beabstandeten Strömlings- oder Verbindungskanälen 22, von denen nur einer gezeigt ist. Die Kanäle 22 sind nächst dem Außenumfang der Welle 20 angeordnet und erstrecken sich in Achsrichtung vom einen bis zum anderen Ende der Welle· Jeder Kanal 22 ist mit mehreren axial beabstand eten öffnungen 24 versehen, um die Kanäle mit den lilterscheiben 12 zu verbinden·

Jede Filterscheibe 12 umfaßt einzelne FiItersegmente 30, die auf der Welle 20 zur gemeinsamen Drehung mit dem Kern angeordnet sind. Jedes Segment jeder Filterscheibe 12 ist durch eine der Öffnungen 24 mit einem anderen Kanal 22 verbunden mittels eines Verbindungselementes 32, wie es beispielsweise genauer in der US-PS 3 659 716 beschrieben ist. Jeder Kanal 22 ist mit einem Segment 30 jeder Filterscheibe 12 verbunden, wobei die an den gleichen Kanal angeschlossenen Segmente axial miteinander gefluchtet sind und einander entsprechende radiale Orientierungen in allen FiIterscheiben haben.

Wie weiter in den Fig.2 und 3 dargestellt, wird jedes Verbindungselement 32 auf der öffnung 24 mit Hilfe einer Mutter 34 festgehalten, die auf einen von der Welle 20 wegstehenden Gewindebolzen 36 aufgeschraubt ist. Ein Kupplungsstück 38 dient dazu, den Gewindebolzen 36 bis zum Umfang der Filterscheibe zu verlängern, wo ein der Mutter 34 ähnliches Feststellelement verwendet ist, um jedes Segment 30 am Kern 10 zu befestigen. Auf diese Weise sind mehrere Filterscheibensegmente 30 nebeneinander in scheibenförmiger Anordnung gehalten, um so in axialen

709822/0688

Ab3tänden entlang dem zentralen Kern 10 die Filterscheiben 12 zu bilden.

Jedes Segment 30, siehe auch noch die Pig.6-9, kann einen inneren Stützkörper 40 haben, an dem mittels einer Klemme 44 ein Trichterteil 42 befestigt ist, ferner einen äußeren Rahmen 46 und ein Filtermedium 48*. das beispielsweise ein 60x40 Maschendraht sein kann, der über dem inneren Stützkörper 40 ausgespannt ist. Der innere Stützkörper 40 und der Trichterteil 42 haben jeweils einen offenen Kanal 50 bzw. 52 im Inneren, so daß in jedem Filtersegment 30 eine Verbindung mit den öffnungen oder Zwischenräumen des Filtermediums 48 hergestellt ist. Bin Fluid, das in der einen oder anderen Richtung durch das Verbindungselement 32 strömt, wird durch den Triehterteil 42 in das Filtersegment 30 eingeleitet bzw. aus diesem in Empfang genommen.

Wie wiederum die Fig.1 und 2 zeigen, ist eine Stirnplatte 26, die den offenen Enden der Kanäle 22 entsprechende Öffnungen 28 hat, auf jedem Ende des Kerns 10 wegnehmbar befestigt und dreht sich mit dem Kern. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist eine ortsfeste Brückenplatte 54, die eine verhältnismäßig kleine Blasöffnung 56, welche in Form und Größe mit den Öffnungen 28 übereinstimmt, und eine langgestreckte Saugöffnung 58 entlang dem Umfang hat, starr an einem nicht gezeigten Ventilkopfteil befestigt, wie in der ITS-PS 3 659 716 veranschaulicht ist. letzterer hat eine an die Blasöffnung 56 angeschlossene Blaskammer und eine mit der Saugöffnung 58 verbundene Saugkammer. Wenn sich also der Kern 10 und die Stirnplatte 26 relativ zu der Brückenplatte 54 und dem Ventilkopf drehen, kommen die öffnungen 56 und 58 nacheinander mit verschiedenen Öffnungen 28 der Stirnplatte und Kanälen 22 in Deckung, wodurch die Kanäle 22 abwechselnd mit der Druckluftquelle und der Vakuumquelle verbunden werden. Wie weiter in Fig.1 gezeigt, verbindet ein Luftkanal 60 die Blasöffnung 56 mit der Quelle der Gebläseluft 14. Die luftstrom-Steuerung 16 kann in dem luftkanal 60 angeordnet sein. Von der Quelle für die Gebläseluft 14 wird ein Druekluft-

709822/0688

strom zu dem luftkanal 60 und zur Blasöffnung 56 in der ortsfesten Brückenplatte 54 geschickt, um die Segmente 30 unter Druck zu setzen.

Die Quelle für die Gebläseluft 14 kann ein Zentrifugalgebläse 62 sein, das von einem nicht gezeigten Elektromotor gedreht wird. Der Ausstoß ist ein luftstrom, dessen Druck größer ist als der atmosphärische Druck, und der durch den Kanal 60 zu der luftstrom-Steuerung 16 geleitet wird. Alternativ kann anstelle des Zentrifugalgebläses 62 auch ein Kapselgebläse treten. Ein Schalldämpfer 64 kann am lufteinlaß zur Druckluft quelle 14 vorgesehen sein.

Die luftstrom-Steuerung 16 sieht in einer Betriebsstellung einen offenen Durchlaß durch den luftkanal 60 vor, so daß der luftstrom von der Quelle 14 zu den Blasöffnungen 56 fließen kann, und in einer zweiten Betriebsstellung einen Durchlaß zur Atmosphäre für den Gebläseluftstrom.

Die verschiedenen Ventilöffnungen 28 des zentralen Kerns 10 drehen sich zur Deckung mit den Saugöffnungen 56 der Platte 54 und die an den betreffenden Kanal 22 angeschlossenen Filtersegmente werden dem Unterdruck ausgesetzt. Die Verbindung mit dem Unterdruck findet bei einer Winkelstellung statt, in der die axial gefluchteten Filtersegmente entlang dem betreffenden Kanal 22 in den Schlammtank unter dem Kern 10 eingetaucht sind· Der Unterdruck saugt Filtrat aus dem Schlamm und treibt das Filtrat durch die Zwischenräume des Filtermediums 48, durch die Kanäle 22, durch die Öffnungen 28 und 58, von wo das Filtrat zu einem Auffangbehälter weitergeleitet wird. Die restliche Schlammasse, die nicht Teil des Filtrats ist, sammelt sich an dem Filtermedium 48 des Segments 30 und bildet dabei einen Kuchen. Der Unterdruck am Segment wird durch die Saugöffnung 58 aufrechterhalten, während sich die Segmente durch den Schlamm drehen. Beim weiteren Anlegen einer Saugkraft, nachdem die Segmente aus dem Schlamm aufgetaucht sind, kommt es zu der

7098 22/0688

Neigung, die Oberfläche des Kuchens nächst dem Filtermedium austrocknen zu lassen und dadurch eine Oberflächenspannung entstehen zu lassen, die ein Festhaften des Kuchens am Filtermedium zur Folge hat. Nachdem die Filtersegmente sich aus dem Schlammbad herausgedreht haben, wird ein Teil des Filtrats, aber nicht da3 gesamte Filtrat, in den Segmenten und Kanälen 22 herausgewaschen.

Der Kuchen am Filtermedium muß beseitigt werden, bevor das Segment wieder in den Schlamm eingeführt wird. Zweck des Durchblasens der Filtersegmente ist es, das Entfernen des Kuchens zu erleichtern. Die Druckerhöhung während des Durchblasens ist bestrebt, die Oberflächenspannung des restlichen Kuchens am Filtermedium zu brechen dadurch, daß etwas restliches Filtrat zurückgeblasen wird, das die Grenzfläche zwischen dem Filtermedium und dem Kuchen befeuchtet, um die Oberflächenspannung oder die Kapillarwirkung des Kuchens am Filtermedium zu zerstören. Der Luftschwall bewirkt ein völliges Lösen de3 Kuchens und Herabfallen vom Filtersegment, wenn eine Abkratz— und Ablenkeinrichtung in der Form eines Abstrelfmessers 66, siehe Fig·2, verwendet wird, das ganz nahe an der Oberfläche des Filtermediums auf der Außenseite der Segmente angebracht ist, um den Kuchen zu beseitigen. Ein solches Messer 66 ist auf jeder Seite jeder Filterscheibe 12 angeordnet.

Die Luftstrom-Steuerung 16, die in den Fig«1, 4 und 5 gezeigt ist, weist ein verzweigtes Verbindungsstück, etwa ein T-Rohr 68, auf, das in den Luftkanal 60 eingefügt sein kann, und im allgemeinen verbindet der Luftkanal die Quelle der Gebläseluft 14 direkt mit der Blasöffnung 56 der Platte 54 nächst dem Kern 10. Diese direkte Verbindung bedeutet den Wegfall des Akkumulatortanks und des Druckentlastungsventils, wie sie in der bisherigen Technik üblich sind. In dem Luftkanal, z.B. in dem T-Eohr 68, ist eine By-Pass-Einricntung 70 oder ein erstes Ventil, z.B. ein Drosselventil, angebracht. Wenn die By-Pass-Einrichtung 70 geschlossen ist, was einen ersten Betriebszustand

709822/0688

"bedeutet, ist ein abgeschlossener Durchlaß für den Luftstrom von der Quelle 14 durch den Kanal 60 zur Blasöffnung 56 vorgesehen. Wenn die By-pass-Einrichtung 70 offen ist, was einen zweiten Betriebszustand darstellt, ist in dem Luftkanal 60 ein offener Durchlaß für den Luftstrom zur Atmosphäre vorgesehen. Wie in Fig.i gezeigt, kann ein Geräuschdämpfer 72 im Weg des Luftstroms mit der By-Pass-Einrichtung verbunden sein.

Die Luftstrom-Steuerung kann auch noch eine Blockiereinrichtung 74 oder ein zweites Ventil, beispielsweise ein Drosselventil, aufweisen, das in dem I-Rohr 68 in Eeihe mit der Blasöffnung 56 stromabwärts von der By-Pass-Einrichtung 70 angeordnet ist. Ein Gestänge 76 verbindet die Einrichtungen 70 und 74 und bestimmt die Drehstellungen der By-Pass-Einrichtung 70 und der Blockiereinriehtung 74 derart, daß im ersten Betriebszustand, wenn die By-Pass-Einrichtung geschlossen ist, die Blockiereinrichtung offen ist, und im zweiten Betriebszustand, wenn die By-Pass-Einrichtung offen ist, die Blockiereinrichtung geschlossen ist. Wenn die Einrichtungen 70 und 74 sich im ersten Betriebszustand befinden, wird der Luftstrom von der Quelle unmittelbar zur Blasöffnung 56 geleitet. Wenn die Einrichtungen 70 und 74 sich im zweiten Betriebszustand befinden, wird der Luftstrom von der Quelle 14 durch die offene By-Pass-Einrichtung, unterstützt durch die geschlossene Blockiereinrichtung 74 zur Atmosphäre umgeleitet.

Um den Betriebszustand der By-Pass-Einrichtung 70 und der Blokkiereinrichtung 74 umzuschalten, ist mit dem Gestänge 76 eine Betätigungseinrichtung verbunden, etwa eine Druckluftkolbeneinrichtung, die ein doppeltwirkender Druckluft zylinder 78 sein kann, wie in den 3?ig.1 und 4 gezeigt, oder ein Membransteller 80, wie in Pig.4 gezeigt. Es können auch elektrische Betätigungseinrichtungen verwendet werden. Der Druckluftzylinder kann in der Weise angewandt werden, daß durch das Einfahren und Ausfahren seines Kolbens die By-Pass-Einrichtung 70 und die Blockiereinrichtung 74 in ihren ersten bzw. zweiten Be-

709822/0688

triebszustand gebracht werden. Der Membransteller 80 der Fig.4 kann die By-Pass-Binriehtung 70 und die Blockiereinrichtung 74 in einen Betriebszustand bringen und eine nicht gezeigte Feder kann die beiden Einrichtungen 70 und 74 in den anderen Betriebszustand zurückholen.

Als nächstes wird anhand der Fig.1 eine Synchronisiereinrichtung beschrieben, die dazu dient, ein Signal zu liefern, das die Luftstrom-Steuerung 16 betätigt. Sie Synchronisiereinrichtung weist Auslöseelemente auf, die die Form mehrerer Steuerstifte 82 haben können, welche mit dem Kern 10 verbunden sind. Die Stifte 82 sind derart funktionell verbunden, daß sie die Drehstellungen der Ventilöffnungen 28 in der Stirnplatte 26 repräsentieren. Es können auch andere geeignete Auslösemechanismen verwendet werden, solange nur der Auslösemechanismus so funktioniert, daß er die Drehstellung von wenigstens einer Ventilöffnung im Kern 10 repräsentiert. Eine Schalteinrichtung 84 ist in einer solchen räumlichen Beziehung zu den Steuerstiften 82 angebracht, daß sie ein Signal erzeugt, wenn sie während der Drehung des Kerns von den Steuerstiften des Auslösemechanismus betätigt wird. Das Signal der Schalteinrichtung 84 dient dazu, die Betätigungseinrichtung zu betreiben. Wenn ein elektrischer Schalter 84 verwendet wird, kann das elektrische Signal Luftsolenoidventile steuern, um den doppeltwirkenden Druckluftzylinder 78 oder den Membransteller 80 zu betätigen. Das Signal der Schalteinrichtung 84 muß von der Betätigungseinrichtung verwertbar sein. In Verbindung mit der Betätigungseinrichtung oder der Schalteinrichtung kann eine Verzögerungseinrichtung verwendet werden, um die Umkehr der Steuerung 16 in den anderen Betriebszustand zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der Betätigung der Schalteinrichtung durch den Auslösemechanismus zu bewirken.

Die Synchronisiereinrichtung, die den Auslösemechanismus und die Schalteinrichtung umfaßt, kann derart angeordnet sein, daß der Auslösemechanismus und die Schalteinrichtung in Verbindung mit dem Öffnen zwischen der Blasöffnung 56 und den Ventilöff-

7098 22/0688

nungen 28 tätig werden, um das Signal zu liefern, das die Steuerung 16 veranlaßt, beim Erreichen eines verhältnismäßig uneingeschränkten Durchganges zwischen der Blasöffnung und den Ventilöffnungen im Verlauf der Drehung des Kerns 10 den ersten Betriebszustand anzunehmen. Bin Beispiel für einen verhältnismäßig uneingeschränkten Durchgang ist in Pig.3 veranschaulicht. Wegen der langsamen Drehung des Kerns 10, beispielsweise drei Minuten für eine Umdrehung, kann ein verhältnismäßig kleiner und uneingeschränkter Durchgang zwischen der Blasöffnung und der Ventilöffnung während einer beträchtlichen Zeitspanne, möglicherweise bis zu 10 Sekunden, stattfinden. Die By-Pass-Einrichtung 70 wird offen gehalten, so daß kein merklicher Luftstrom zur Blasöffnung gelangt, bevor nicht ein verhältnismäßig uneingeschränkter Durchgang, wie er als Beispiel in I?ig· 3 gezeigt ist, erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Synchronisiereinrichtung tätig, wodurch die By~Pass-Einrichtung geschlossen wird. Bei dieser-Anordnung werden Energieverluste, wie sie "als Polge eines Geschwindigkeitsspitzenverlustes auftreten, wenn ein eingeschränkter oder ungenügend weiter Durchgang zwischen der Ventilöffnung und der Blasöffnung "vorhanden ist, vermieden. Die Öffnungsweite, die nötig ist, um einen verhältnismäßig uneingeschränkten Durchgang zwischen der Blasöffnung und der Ventilöffnung zu bilden, kann je nach der Anwendung variieren und durch die aktuelle Verwendung bestimmt werden. Der uneingeschränkte Durchgang tritt im. allgemeinen an einer Stelle nach dem ersten Offnen des Durchlasses zwischen der Blasöffnung 56 und der Ventilöffnung 28 und vor dem Erreichen eines maximal offenen Durchlasses zwischen den genannten Öffnungen ein. Demgemäß kann die Betriebsstellung der Schalteinrichtung 84 relativ zum Auslösemechanismus der Synchronisiereinrichtung je nach den spezifischen Anwendungen variiert werden, um die gewünschte Punktion sicherzustellen.

Hachdem der verhältnismäßig uneingeschränkte Durchgang erreicht ist und von der Synchronisiereinrichtung ein Signal abgegeben worden ist, das von der Betätigungseinrichtung ausgenützt wird, um den Luftstrom von der Quelle 14 zur Blasöffnung zu leiten

7098 22/0688 .

und die Filtersegmente durchzublasen, kann die Verzögerungseinrichtung eine bestimmte Zeitspanne nach dem Einleiten des Luftstromes wirksam werden und die Betätigungseinrichtung veranlassen, die By-Pass-Einrichtung 70 und die Blockiereinrichtung 74 in den zweiten Betriebszustand zurückzuholen, in dem der luftstrom von der Blasöffnung umgeleitet wird» Diese Verzögerungseinrichtung kann die nicht gezeigte Feder in Verbindung mit dem Membransteller 80 der Pig.5 umfassen oder einen Taktgeber, der in Verbindung mit der Sehalt einrichtung 84 verwendet wird, um den doppeltwirkenden Druckluft zylinder 78 zu veranlassen, den Betriebszustand zum Umleiten des luftstromes von der Blasöffnung anzunehmen.

In Pig. 4 ist eine Falle 86 für das zurückgeblasene Filtrat gezeigt. Restliches Filtrat, das in den Kanälen 22 nach dem Anlegen des Unterdrücke zurückbleibt, kann in die Segmente 30 zurückgeblasen werden, insbesondere mit luftströmen großen Volumens. Ein zu starkes Zurückblasen des restlichen Filtrats bewirkt, daß unerwünschte Mengen des Filtrats sich mit dem angesammelten Kuchen wieder mischen. Da es Zweck des Filterprozesses ist, die partikulierte Substanz von dem Filtrat zu trennen, vermindert ein übertriebenes Zurückblasen die Wirksamkeit des Trennprozesses. Um das Problem des übertriebenen Zurückblasens zu lösen, ist eine Falle 86 nächst einer Trennwand 88 am Wirkungsende des Verbindungskanals vorgesehen· Die Trennwand 88 kann die Form einer Platte haben, die an beiden Seiten Dichtungen hat, welche sich elastisch mit Reibungskontakt an die Innenflächen des Kanals 22 anlegen. Das Wirkungsende oder der Endpunkt des Kanals 22 muß von der Ventilöffnung 28 weiter stromabwärts im Kanal angebracht sein als das entfernteste Verbindungselement 32^f, siehe Fig.4. Der Bereich in dem Kanal zwischen dem Kanalende und dem letzten Verbindungselement 32' für das letzte Segment 30 bildet eine Falle stromabwärts vom letzten Segment während des Blasens. Der luftstrom während des Blasens schwemmt das überschüssige Filtrat vor sich her und in die Falle £5 und verhindert dadurch, daß 3ine zu große zurückgeblasene Menge in die FiIt er segment e und in den Kuchen ge-

709822/0688

- JIrT-

langt. Das in der Falle aufgefangene Filtrat wird während der nächsten Drehung entfernt, wenn der Unterdruck angelegt wird.

Das in Fig.1 veranschaulichte Filter ist ein Doppelventiltyp, was heißen soll, daß Ventilöffnungen 28, Blasöffnungen 56 und Saugöffnungen 58 an beiden Enden des Kerns 10 vorgesehen sind. Bei dieser Anordnung ist die Trennwand 88 an einer mittleren Stelle in jedem Kanal 22 angebracht, so daß die Ventilöffnungen 28 an jedem Ende des Kerns 10 ausschließlich mit denjenigen Segmenten zwischen jeder Ventilöffnung und der Trennwand in Verbindung treten. Die Falle 86 kann auch in einem rotierenden Saugfilter mit nur einem Ventil eingebaut sein. Ein solches Einventil-Filter hat nur an einem Ende des Kerns 10 Ventilöffnungen 28 in der Stirnplatte und die Kanäle 22 erstrecken sich axial durch den Kern von dem mit öffnungen versehenen Ende bis zum geschlossenen Ende. Bei Anwendung der Falle in Einventil-Filtern muß der Verbindungskanal über das letzte Verbindungselement und die letzte Strömungsöffnung hinaus bis zum geschlossenen Ende des Kerns reichen, um eine Falle für das Zurückblasen des Filtrats von annähernd gleicher Art wie die Fallen 86 an einer mittleren Stelle der Kanäle des dargestellten Filters vorzusehen· Die Trennwand 88 ist bei Einventil-Filtern nicht notwendig, weil das geschlossene Ende des Kerns 10 als Trennwand wirkt. Eine gute leistung erzielt man, wenn die luftquelle 14 fähig ist, zwischen 0,180 und 0,304 m /min wirksamer freier luft pro Quadratmeter Filterfläche zu liefern, wenn als Filtermedium ein 60x40 Maschengitter verwendet wird. Die beste leistung erzielt man, wenn die luftquelle 0,304 m /min freie luft pro Quadratmeter Filterfläche liefern kannj aber einen wesentlich wirksameren Ausstoß des Kuchens« als man bei einem typischen bekannten System mit langsamem Durchblasen erhält, erreicht man bereits mit luftvolumina von nur 0,137 m /min wirksamer freier luft pro Quadratmeter Filterfläche. Der Druck der Blasluft, den diese verhältnismäßig großen Volumina brauchen, kann verhältnismäßig niedrig sein, beispielsweise zwischen 0,08789 kg/cm² und 0,1055 kg/cm². Wenn man solch große Luftvolumina verwendet, muß darauf geachtet werden, merkliche Ener-

70982 2/0688

gieverluste in den zu den Blasöffnungen führenden Luftleitungen zu vermeiden. In dem Ausführungsbeispiel der Fig.1 ist z.B. eine Luftleitung beträchtlicher Länge zwischen der Druckluftquelle 14 und den Blasöffnungen gezeigt und der Querschnitt der Luftleitungen muß vergrößert werden, um Yerluste, die "bei solchen Längen bei verhältnismäßig großen Luftvolumina auftreten, auszugleichen.

Aufgrund des verhältnismäßig schnellen Schließens der By-Pass-Einrichtung, wenn ein verhältnismäßig uneingeschränkter Durchgang von der Blasöffnung zur Yentilöffnung vorhanden ist, werden die großen Luftvolumina sehr rasch zu den Filtersegmenten angeliefert. Die rasche Druckerhöhung erfordert, daß das FiI-termedium 48 rund um jedes Mitersegment 30 fest abgedichtet ist. Wenn die Abdichtung nicht ausreichend ist, kann Luft durch die ungedichteten Bereiche entweichen und es kann zu einem unwirksamen Durchblasen des Filtersegments kommen. Eine Stelle, wo eine sichere Abdichtung besonders wichtig ist, ist dort, wo der Trichterteil 42 an das Filtersegment angrenzt, siehe Fig.6, 7 und 9· Wenn dort keine sichere Abdichtung vorhanden ist, entweicht die Luft während des Blasens über dem Trichterteil und kann den angesammelten Kuchen auf der gesamten Fläche des Fil— termediums nicht richtig lösen, insbesondere an den vom Trichterteil entfernten, radial außen liegenden Flächen· Ein wirksames Mittel, um diese Stelle über dem Trichterteil abzudichten, erzielt man, wenn man eine Dichtung 90 vom Typ einer breitgequetschten Zelle verwendet, die von der Klemme 44 in der Mitte des Trichterteils 42 festgehalten wird. Bolzen 92, eine Buchse 94 und die an dem Stützkörper 40 befestigte Klemme 44 sind genauer in der US-PS 3 485 376 beschrieben. Zusätzlich können jedoch noch Schraubbolzen 96 an der Buchse 94 so befestigt sein, daß sie von dem Trichterteil 42 radial nach außen ragen. Auf die Bolzen 96 sind Muttern 98 aufgeschraubt, mit denen die Klemme 44 an dem Trichterteil festgezogen wird, wobei die Dichtung 90 in den Trichterteil eingekeilt wird.

In Fig.8 ist ein Mittel gezeigt, um das Filtermedium an dem

70 9822/0688

radial nach außen gekrümmten Teil des Piltersegments dichtend zu befestigen. Bei dieser Anordnung dient ein U-förmiges Teil 102 als äußerer Rahmen 46 für den äußeren, radial gebogenen Rand des Piltersegments 30 und das Piltermedium 48 ist um die nach außen vorspringenden Teile des U-förmigen Rahmens umgebogen und an diesen festgelegt. Ein Kopfstück 104, beispielsweise aus Holz, wird in die Öffnung des U-förmigen Teils 102 zwischen dessen nach außen vorstehende Teile hineingetrieben, um das Piltermedium 48 festzuhalten. In dem Kopfstück 104 sind löcher vorgesehen, die auf Gewindebolzen 106 passen, welche von dem U-förmigen Teil 102 nach außen wegstehen, und eine Mutter 108 ist auf den Gewindebolzen 106 aufgeschraubt, um das hölzerne Kopfstück 104 in seiner Lage zu halten und dadurch eine feste Abdichtung für das Maschennetz 48 zu schaffen.

Die Öffnung vom Kanal 52 in dem Trichterteil 42 zum Kanal 50 in dem Stützkörper 40 des Piltersegmentes 30 muß möglichst weit sein, um die Wirksamkeit der durch den Trichterteil in das In~ nere des FiIt er Segmentes beim Blasen einströmenden Luft zu steigern. Es hat sich herausgestellt, daß ein Stützkörper aus Kunststoff, wie er in der US-PS 3 485 376 beschrieben ist, mit Erfolg arbeitet. Es kann jedoch sein, daß ein gebräuchlicher Stützkörper aus Holz, wenn er in den PiItersegmenten verwendet wird, wegen des verhältnismäßig eingeengten Querschnittes, der für den Luftstrom vom Trichterteil zum Eintritt in die verschiedenen Rillen und Kanäle im hölzernen Stützkörper zur Verfügung steht, nur eine verminderte Leistung erbringt. In Pig.9 sind Verbesserungen in der Befestigung der· hölzernen Stützkörper an dem Trichterteil veranschaulicht. Das Beispiel der Pig.9 verwendet viele gleiche Elemente, wie sie für Pig.7 beschrieben wurden, und diese Elemente sind mit. den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Zusätzlich sind eine in radialer Richtung längere Klemme 44' und eine zweite Klemmeinrichtung verwendet, um die Klemme 44' sicher an einem hölzernen Stützkörper 40* zu befestigen. Die zweite Klemmeinrichtung umfaßt eine zweite Buchse 110, in die zwei zweite Bolzen 112 eingeschraubt sind, um die Klemme 44' an dem Körper 40' festzuhalten. Bei Verwendung der

7098 22/0688

Klemme 44', der zweiten Buchss 110 und der zweiten Bolzen 112 ist ein größeres Volumen 114 zwischen dem £richterteil 42 und dem Körper 40' vorgesehen, um den Bereich zu vergrößern, durch den Luft auf die Rillen des Körpers 40' verteilt werden kann, um mit dem Filtermedium 48 in Verbindung zu treten. Obwohl solches in fig.9 nicht gezeigt ist, können an der Buchse 94 angefügte Bolzen 96 verwendet werden in der gleichen Weise, wie in Verbindung mit Fig«7 beschrieben wurde.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist ein Beispiel für die praktische Ausübung eines Verfahrens zum Durchblasen der PiItersegmente in einem rotierenden Saugfilter. Das Verfahren umfaßt die Schritte, den von der Druckluftquelle 14 gelieferten Luftstrom zu den Ventilöffnungen durchzulenken, wenn ein verhältnismäßig uneingeschränkter Durchgang durch die Ventilöffnungen vorhanden ist, und den Luftstrom zur Atmosphäre abzuleiten, wenn die Filtersegmente nicht durchgeblasen werden, wobei die beiden Schritte von der Luftstrom-Steuerung 16 vorgenommen werden. Auch kann das Auffangen übermäßiger Mengen zurückgeblasenen Filtrats durch die Bückblasfallen 86 effektiv praktiziert werden und dieses Vorgehen ist besonders wichtig, wenn ein verhältnismäßig großes Luftvolumen verwendet wird, um die Filtersegmente durchzublasen. Dadurch, daß der Luftstrom durch die Ventilöffnungen zum Durchblasen der Filtersegmente eine bestimmte Zeit lang nach dem ersten Umlenken des Luftstromes durch die Ventilöffnungen, gesteuert von der Verzögerungseinrichtung, aufrechterhalten wird, kommt ein angemessener Luftstrom und Druck zustande, um einen wirksamen Ausstoß des angesammelten Kuchens zu fördern. Wegen des wirksameren Ausstoßes des angesammelten Kuchens aus partikuliertem Material ist es in der Ausübung des Verfahrens vorteilhaft, die Lage der Blasöffnungen 56 in der unbewegten Brückenplatte 54 relativ zu den rotierenden Ventilöffnungen 28 in der Stirnplatte 26 des Kerns 10 so anzuordnen, daß der verhältnismäßig uneingeschränkte Durchgang, bei dem der Luftstrom durch die Ventilöffnungen zu den Filtersegmenten gelenkt wird, eintritt unmittelbar bevor die Filter-

709822/0688

Segmente auf den Abstreifer 66 (Pig.2) treffen. Diese Anordnung liefert eine wesentlich verbesserte Punktion im sicheren Auswerfen des Kuchens, weil der Kuchen auf der gesamten Oberfläche der Filtersegmente praktisch vollständig gelöst wird, wogegen in bisherigen Systemen der Blaseffekt in verschiedenen Teilen der Filtersegmente oft wesentlich schwankt. Mit der beschriebenen Vorrichtung läßt sich also der Kuchen vollständig lösen, so daß er von dem Abkratzer-Umlenker leichter weggelenkt werden kann.

Yerluste der Spitzengeschwindigkeiten, wie sie den Systemen mit langsamem Blasen eigen sind, werden hier vermieden, weil der Luftstrom erst dann durch die Blasöffnungen und Ventilöff— nungen zu den Filtersegmenten geleitet wird, wenn ein verhältnismäßig uneingeschränkter Durchgang vorhanden ist. Dies gestattet natürlich ein rasches Durchblasen der Filtersegmente, das einen wirksameren Ausstoß des Kuchens ergibt als bisher mit den langsamen Blassystemen erreicht werden konnte, weil der rasche Luftstrahl restliches Filtrat über die gesamte Oberfläche des mit dem Filtermedium ineinandergreifenden Kuchens leitet und dadurch die Oberflächenspannung beseitigt. Zudem bewirkt das rasche Unterdrucksetzen der Filtersegmente aufgrund des schnellen TJmlenkens des Luftstromes durch den verhältnismäßig uneingeschränkten Durchgang eine rapide TJnterdrucksetzung des gesamten Filtersegmentes und nicht bloß des Bereiches über dem Trichterteil, wie dies bei den bisher gebräuchlichen langsamen Blassystemen typisch war. Diese rasche Unterdrucksetzung fördert eine nahezu gleichmäßige Abstoßung des Kuchens auf dem gesamten Filtermedium des Filtersegments, einschließlich des Bereiches radial auswärts vom Trichterteil, ein Ergebnis, das von den langsamen Blassystemen typisch nicht erreicht wird. Die in einem Ausführungsbeispiel verwendete Falle für das rückgeblasene Filtrat verhindert, daß sich übermäßige Filtratmengen wieder mit dem Kuchen aus angesammelten Partikeln mischen, und steigert die Wirksamkeit der Trennung des Filtrats von den Partikeln durch rotierende Saugfilter· Dadurch, daß der Luftstrom zur Atmosphäre umgeleitet wird, wenn er nicht zum Durchblasen

709822/0688

der FiItersegmente benützt wird, entfallen die Notwendigkeit eines Druckentlastungsventils und die damit verbundenen Kosten und Geräusche. Der Wegfall des Druckentlastungsventils ist wichtig, um den Lärm zu reduzieren, weil das lästige Geräusch beim Öffnen des Entlastungsventils zwischen jedem Durchblasen entfällt. Ferner ist auch die Schwankung oder Schwingung der Belastung am Elektromotor der Luftquelle oder des Gebläses vermieden, da sich eine relativ konstante, stetige Belastung ergibt, ob nun der Luftstrom zur Atmosphäre abgeleitet wird oder durch die Filtersegmente bläst. Diese verhältnismäßig stetige Belastung vermeidet heftige Schwankungen und ermöglicht die vorteilhafte Verwendung von Zentrifugalgebläsen, die ruhiger arbeiten als die geräuschvolleren Kapselgebläse. Zudem kann der Motor kleiner und billiger sein, weil er in einem stabilen Zustand nahe seiner maximalen Kapazität arbeiten kann; bei den bisher gebräuchlichen Vorrichtungen mußte der Motor aufgrund der schwingenden Belastung größer sein, um eine zerstörerische Erwärmung durch die schwankende Last zu vermeiden.

Rotierende "Saugfilter, die verhältnismäßig grobe Filtermedien, beispielsweise Maschendraht, und mit niedrigem Druck und grossen Volumina arbeitende Luftquellen haben, können im Betrieb einen verhältnismäßig feuchten und geschmeidigen Kuchen wirksam entfernen, ein Anwendungsgebiet, auf dem die bisherigen Vorrichtungen allgemein nicht erfolgreich arbeiteten.

709822/068 8

Le e rs e i \e

Claims

Ansprüche

Ϊ/ Rotierendes Saugfilter mit Ventilöffnungen in einem rotierenden zentralen Kern, die durch Verbindungskanäle mit FiI-tersegmenten in Verbindung stehen, und mit einer Blasöffnung, die, während der Kern sich dreht, periodisch zu den Ventilöffnungen geöffnet -wird, gekennzeichnet durch eine Steuerung (16) zum Zuführen eines Luftstromes in einem ersten Betriebszustand unmittelbar an die Blasöffnung (56) und in einem zweiten Betriebszustand zur Atmosphäre, und durch eine Auslöseeinrichtung (78, 84), die die Steuerung (16) veranlaßt, beim Erreichen eines im wesentlichen uneingeschränkten Durchganges zwischen der Blasöffnung (56) und einer der Ventilöffnungen (28) den ersten Betriebszustand anzunehmen·

2, Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung eine Synchronisiereinrichtung (82, 84) aufweist, die das Erreichen des uneingeschränkten Durchganges signalisiert, und eine Einrichtung, die das Signal der Synchronisiereinrichtung dazu benützt, die Steuerung in den ersten Betriebszustand zurückzuholen.

3· Filter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurückholen der Steuerung in den zweiten Betriebszustand, bevor die Synchronisiereinrichtung das nächste Signal liefert·

4. Filter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen Luftkanal (60) aufweist, der unmittelbar an die Blasöffnung (56) angeschlossen ist, sowie ein erstes Ventil (70) in dem Luftkanal, das im zweiten Betriebs zustand einen Durchlaß von dem Luftkanal (60) zur Atmosphäre vorsieht und im ersten Betriebszustand den Durchlaß zur Atmosphäre sperrt·

5· Filter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen G-eräusch-

70 98 22/0688

ORIGINAL

dämpfer (72), der mit dem ersten Ventil (70) in Verbindung steht.

6· Filter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zweites Ventil (74) in dem luftkanal (60), das mit der Blasöffnung (56) in Seihe liegt und stromabwärts vom ersten Ventil (70) angeordnet ist und das im ersten Betriebszustand einen Durchlaß zur Blasöffnung vorsieht und im zweiten Betriebszustand den Durchlaß zur Blasöffnung sperrt·

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung auch noch ein G-estänge (76) zum Bewegen des ersten und zweiten Ventils in den ersten und zweiten Betriebszustand aufweist,

8. Filter nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine leitungsverzweigung (68) in dem luftkanal (60), wobei das erste Ventil (70) in einem Zweig der leitungsverzweigung liegt und das zweite Ventil (74) in einem zweiten Zweig der Leitungsver zweigung in Reihe mit der Blasöffnung (56).

9· Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (16) eine Betätigungseinrichtung aufweist, die einen Druckluftkolben (80) enthält und dazu dient, das erste und zweite Ventil (70, 74) in wenigstens einen Betriebszustand zu überführen·

10· Filter nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus derart funktionell mit dem zentralen Kern (10) verbunden ist, daß er die Drehstellung von wenigstens einer Ventilöffnung (28) im zentralen Kern darstellt, und daß eine Schalteinrichtung (84) zur Aktivierung des Auslösemechanismus beim Erreichen des uneingeschränkten Durchganges zwischen der Blasöffnung (5S) und der Ventilöffnung (29) vorgesehen ist.

709822/0688

φ Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus einen Steuerstift (82) aufweist, der mit dem zentralen Kern (10) in einer vorbestimmten Beziehung zu jeder Ventilöffnung (28) verbunden ist.

12φ Filter nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung, die eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Betätigung der Schalteinrichtung (84) die Steuerung (16) veranlaßt, in den zweiten Betriebszustand zurückzukehren.

13. Filter nach einem der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet durch eine Falle (86) für zurückgeblasenes Filtrat an einem Ende des Verbindungskanals (22), wobei das Ende von der Ventilöffnung aus ein Stück weiter unten im Verbindungskanal angeordnet ist als der am weitesten entfernte Anschluß für ein Filtersegment (30).

14. Rotierendes Saugfilter mit Ventilöffnungen in einem rotierenden zentralen Kern, die über axiale Verbindungskanäle im Kern mit einem Filtersegment in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch eine Falle (86) für zurückgeblasenes Filtrat, die mit wenigstens einem Verbindungskanal (22) in. einem größeren Abstand von der Ventilöffnung (28) durch den Verbindungskanal (22) verbunden ist als der Abstand der am weitesten entfernten Anschlußstelle eines Filtersegmentes von der Ventilöffnung durch den Verbindungskanal.

15. Verfahren zum Durchblasen von Filtersegmenten-in einem rotierenden Saugfilter mit einem relativ konstanten Luftstrom großen Volumens und niedrigen Druckes, bei dem durch die Drehung des rotierenden Saugfilters Ventilöffnungen periodisch geöffnet und geschlossen werden, durch welche eine Verbindung mit den durchzublasenden Filtersegmenten hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der luftstrom unmittelbar durch eine Ventilöffnung gelenkt wird, wenn ein

7 0 9 8 2 2/06 88

relativ uneingeschränkter Durchgang durch die Ventilöffnung vorhanden ist, und der luftstrom zur Atmosphäre umgeleitet wird, nachdem die Filtersegmente durchgeblasen sind und bevor eines der Filtersegmente das nächste Mal durchgeblasen wird.

16. System zum Durchblasen eines rotierenden Saugfilters mit Filtersegmenten, die über Verbindungskanäle mit Ventilöffnungen in einem zentralen rotierenden Kern in Verbindung sind, welche sich periodisch in eine offene Verbindung mit einer Blasöffnung· drehen, gekennzeichnet durch eine Druckluftquelle (14), einen luftkanal (60), der die Druckluftquelle unmittelbar mit der Blasöffnung (56} verbindet, eine By-Pass-Einrichtung (68) in dem Luftkanal, die in Öffnungsstellung die luft von der Druckluft quelle zur Atmosphäre ableitet und in Schließstellung die luft von der Druckluftquelle zur Blasöffnung gelangen läßt, eine Synchronisiereinrichtung (82, 84), die das Auftreten eines verhältnismäßig uneingeschränkten Durchganges zwischen der Blasöffnung (56) und einer Ventilöffnung (28) signalisiert, und eine Auslöseeinrichtung, die die By-Pass-Binrichtung (68) veranlaßt, die Schließstellung anzunehmen, wenn die Synchronisiereinrichtung ein Signal liefert.

709822/06 8 8