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Rückspülbares Luftfilter
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Die Erfindung betrifft ein rückspuicares Luftfilter nach dem Oberbegr-ff
des Anspruchs.
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Derartige rückspülbare Luftfilter verwendet man beispielsweise bei
Abscheidern zum Beschicken von kunststoffverarbeitenden Maschinen. Der hier anfallende
pulverförmige Staub, der von der ins Freie austretenden Förderluft abgetrennt werden
muß, setzt allmählich das Filtermittel zu. Es müssen Vorkehrungen getroffen werden,
um das Filter durch rückspülen wieder zu säubern, ohne daß so abgespuiter Schmutz
ins Freie gelangen kann.
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Bei dem aus der DT-OS 25 40 672 bekannten rückspülbaren Luftfilter
sind die beiden Filterkammern durch zwei übereinander angeordnete, gleich große
ringfö#riige Filterpatronen gebildet, die über getrennte Abströmöffnungen und eine
Ventileinric#ung Verbindung mit dem Saugstutzen eines Gebläses haben. Der Druckstutzen
des Gebläses mündet ins Freie. Die Ventileinrichtung besteht aus zwei unabhängig
voneinander betätigbaren Dreiwegeventilen, von denen je eines einer Filterpatrone
zugeordnet ist. Beim Filterbetrieb sind beide Filterpatronen radial von außen nach
innen durchströmt. Bei Rückspülbetrieb wird jeweils eine der beiden Patronen von
innen nach außen und die im Strömungsweg dann folgende Patrone von außen nach innen
durchströmt.
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Das vorbekannte Luftfilter weist einige Nachteile auf. So kann beim
Einsatz für die Reinigung der Abluft von pneumatischen Förderanlagen eine ungewollte
Förderung eintreten, wenn die
abzureinigende Filterpatrone einen
hohen Durchflußwiderstand hat und damit einen entsprechenden Unterdruck im Gehäuse
des Abscheiders entstehen läßt. Nachteilig ist ferner, daß zum Rückspülen Luft aus
dem Freien angesaugt wird, die verschmutzt sein kann. Es besteht die Gefahr, daß
Schmutz beim RückspUlbetrieb in den Reinluftraum und beim Filterbetrieb in die Ventileinrichtung
und das Gebläse gelangen kann. Außerdem hat die Ventileinrichtung selbst einen relativ
aufwendigen Aufbau und ist entsprechend störanrällig. Schließlich läßt sich nur
eine mäßige Rückspülwirkung erzielen, weil die Rtlckspfllluft gleichzeitig durch
eine#verhältnisnäßig große Filterfläche mit entsprechend niedriger Geschwindigkeit
gesaugt wird.
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Die Ausgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Luftfilter im
Aufbau zu vereinfachen und in der Funktion zu verbessern.
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Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs gelöst.
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Anstelle von seither zwei Filterpatronen ist nunmehr nur noch eine
einzige notwendig. Die Ventileinrichtung ist wesentlich einfacher geworden. Da im
RUcksp(ilbetrieb die Luft nicht von außen angesaugt sondern in Kreislauf befördert
wird, kann ein unerwünschtes Verschmutzen nicht eintreten. Beim Einsatz des Luftfilters
in einem Abscheider zum Beschicken von Verbrauchern ist das ungewollte Ansaugen
von Fördergut wie auch ein Rüekblasen in den Vorratobehälter sicher vermieden. Der
Einsatz des an sich bekannten Dflsentlugeis Mit kleinem Querschnitt rllr die unter
Druck austretende Rückspülluft gewlhrleistet einen wirkungsvollen Rückspülbetrieb.
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Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausfuhrungsbeispiel der
Erfindung naher erläutert.
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Ein Abscheider 1, der beispielsweise zum Beschicken von kunststoffverarbeitenden
Maschinen mit pulverförmigem oder körnigem
Fördergut verwendet wird,
hat ein Gehäuse 2, das an seiner oberen Stirnseite durch einen Deckel 3 abgeschlossen
ist. Zur Festlegung des Deckels 3 an dem Gehäuse 2 sind übliche Spannmittel vorgesehen.
In das Gehäuse 2 mündet ein Stutzen 4 für die Zufuhr des Fördergutes tangential
ein. Der Stutzen 4 ist über eine nicht dargestellte Rohr- oder Schlauchleitung mit
einem Silo fUr das zu fördernde Gut verbunden. Im Innern des Gehäuses 2 ist ein
rückspülbares Luftfilter 5 vorgesehen, das weiter unten näher beschrieben wird.
Das Gehäuse 2 weist an seinem Boden einen trichterförmigen Auslauf 6 mit der Austragsöffnung
7 und dem öffnungsrand 8 auf.
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Der Abscheider 1 ist mit dem Unterteil seines Gehäuses 2 auf den strichpunktiert
angedeuteten Materialtrichter einer Verarbeitungsmaschine aufgesetzt. Je nach Art
des zu fördernden Gutes kann ein vollkommen staubdichter Aufbau erfolgen, oder das
Gehäuse 2 des Abscheiders 1 mündet in einen offenen Materialtrichter.
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Am Öffnungsrand 8 der Austragsöffnung 7 liegt eine Verschlußklappe
9 stirnseitig an. Die Verschlußklappe 9 wirkt in bekannter Weise auf einen nicht
dargestellten elektrischen Schalter ein, über den Die Steuerung der Arbeitszyklen
der pneumatischen Förderanlage erfolgt.
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Das zwischen dem oberen Rand des Gehäuses 2 und dem Deckel 3 abgedichtet
eingespannte rückspülbare Luftfilter 5 weist ein ringförmiges Filtermittel 10 auf.
Dieses hat beim Ausführungsbeispiel einen Papierstern 11 mit einer an der oberen
Stirnseite befestigten ringförmigen Endscheibe 12 und einem an der unteren Stirnseite
befestigten, als Scheibe ausgebildeten Deckel 13. Die ringförmige Endscheibe 12
weist einen über den Umfang des Filtermittels 10 radial nach außen vorstehenden
Flansch 14 auf. Die Endscheibe 12 und der Deckel 13 sind beim Ausführungsbeispiel
als Blechziehteile ausgebildet und in üblicher Weise durch Kleben oder ein anderes
bekanntes Verfahren
an dem Papierstern 11 befestigt. Das Filtermittel
10, das einen als Ganzes mit 15 bezeichneten Reinluftraum umschließtl wird im Filterbetrieb
radial von außen nach innen durchströmt.
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Im Reinluftraum 15 des Filtermittels 10 ist ein Düsenflügel 16 koaxial
gelagert. Der Düsenflügel 16 besteht aus einem einen Hohlraum 17 bildenden zentralen
Rohrstutzen 18, einem Verbindungsrohr 19 und einem parallel zu dem Rohrstutzen 18
angeordneten Rohr 20, das an den Stirnseiten verschlossen ist. Der Hohlraum 17 des
Rohrstutzens 18 unterteilt dabei den Reinluftraum 15 in eine erste Filterkammer
21 und eine den Düsenflügel 16 umgebende zweite Filterkammer 22. Das Rohr 20 weist
außerdem mehrere öffnungen 23 für den Austritt der Rückspülluft auf, die von innen
gegen den Papierstern 11 des Filtermittels 10 gerichtet sind. Auf der dem Rohr 20
gegenüberliegenden Seite trägt der Düsenflügel 16 ein Ausgleichsgewicht 24.
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In den Hohlraum 17 des Rohrstutzens 18 ragt von oben her eine als
Rohr ausgebildete Zuleitung 25, die eine Zuströmöffnung 26 aufweist, konzentrisch
hinein und bildet die Führung für das obere Ende des Düsenflügels 16. Die Zuleitung
25 durchsetzt den Deckel 3 des Abscheidergehäuses 2 und eine Bohrung in einer Abdeckscheibe
27, die den Reinluftraum 15 an der oberen Stirnseite abschließt und mehrere Abströmöffnungen
28 aufweist. Die Abdeckscheibe 27 ist beim Ausführcrngsbelspiel durch nicht dargestellte
Befestigungsmittel abnehmbar an der Endscheibe 12 des Papiersterns 11 festgelegt.
Sie kann aber auch mit einem Ansatz in der Endscheibe 12 geführt sein und einen
über den Umfang des Filtermittels 10 radial nach außen vorstehenden Flansch aufweisen.
In bekannter Weise sind dann der Flansch 14 der Endscheibe 12 und der Flansch der
Abdeckscheibe zwischen den Schenkeln eines U-förmigen Dichtringes 29 eingespannt.
Der U-förmige Dichtring 29 ermöglicht gleichzeitig eine axiale und eine radiale
Abdichtung des Luftfilters 5 im Gehäuse des Abscheiders. Die Lagerung und Führung
des unteren Endes des
Düsenflügels 16 erfolgt über ein nicht dargestelltes
Kugellager an einem im Deckel 13 des Filtermittels 10 befestigten Bolzen 30.
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Auf dem Deckel 3 des Abscheidergehäuses 2 ist ein Uinschaltventil
35 zum wahlweisen Einschalten des Filterbetriebs und des Rückspülbetriebs angeordnet.
Sein Ventilgehäuse 36 weist eine Deckplatte 37 mit einem Ansatz 38, eine Zwischenwand
39 und einen Deckel 40 auf. An den Deckel 40 des Ventilgehäuses 36 schließt sich
in Achsrichtung eine beispielsweise pneumatisch betätigbare Stellvorrichtung 41
für das Umschaltventil 35 an.
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Das Umschaltventil 35 weist im Gehäuse 36 eine Einlaßöffnung 42, im
Deckel 40 eine über Durchbrüche 43 ins Freie mündende erste Auslaßöffnung 44 und
in der Zwischenwand 39 eine zweite Auslaßöffnung 45 auf, wobei die zweite Auslaßöffnung
über die Zuleitung 25 mit dem Hohlraum 17 des Düsenflügels 16 in Verbindung steht.
Im Gehäuse 36 des Umschaltventils 35 sind außerdem Ventilglieder vorgesehen, die
aus einem Ventilteller 50 mit zugehörigem Ventilsitz 51 am Deckel 40 sowie einem
Ventilteller 52 mit Ventilsitz 53 an der Zwischenwand 39 bestehen.
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Die Ventilteller 50 und 52 sind in Abstand voneinander auf einer Ventilspindel
54 angeordnet, die mit einem Ende in dem Ansatz 38 der Deck -platte 37 und mit dem
anderen Ende in dem Deckel 38 geführt und mit dem Kolben 55 der Stellvorrichtung
41 verbunden ist.
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Ein Sauggebläse 60, das entweder unmittelbar auf dem Deckel 3 des
Abscheiders 1 oder auch an einer anderen Stelle der pneumatischen Förderanlage,
z. B. am Anfang oder Ende der Förderleitung, angeordnet sein kann, hat einen Saugstutzen
61 und einen Druckstutzen 62. Der Saugstutzen 61 ist beim Ausführungsbeispiel über
eine Saugleitung 63 an einen Auslaß 64 im Deckel 3 des Abscheiders 1 angeschlossen,
der seinerseits mit der den Düsenflügel 16 umgebenden zweiten Filterkammer 22 in
Verbindung
steht. Eine Druckleitung 65 führt vom Druckstutzen 62
des Gebläses 60 zu der Einlaßöffnung 42 des Umschaltventils.
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Bei der Inbetriebnahme der pneumatischen Förderanlage wird das Umschaltventil
35 durch die Stellvorrichtung 41 in die in der Zeichnung ausgezogen dargestellte
Stellung gebracht.
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Dabei ist der Ventilteller 50 von dem Ventilsitz 51 abgehoben und
die erste Auslaßöffnung 44 des Umschaltventils 35 geöffnet, während der Ventilteller
52 gegen den Ventilsitz 53 anliegt und somit die zweite Auslaßöffnung 45 geschlossen
hält. Anschließend schaltet das Gebläse 60 ein, um den Abscheider 1 mit Fördergut
füllen zu können. Unter der Einwirkung des steigenden Unterdrucks im Gehäuse 2 verschließt
die Verschlußklappe 9 die Austragsöffnung 7 durch stirnseitiges Anliegen am öffnungsrand
8. Über den Stutzen 4 tritt Fördergut in den Abscheider 1 ein und lagert sich unten
in dem Gehäuse 2 ab. Beim Förderbetrieb strömt die Förderluft in Richtung der voll
ausgezogen gezeichneten Pfeile durch den Papierstern 11 des Filtermittels 10 radial
von außen nach innen in die zweite Filterkammer 22 des Reinluftraums 15, aus dieser
durch die Abströmöffnungen 28 zum Auslaß 64 und von dort durch die Saugleitung 63
zum Saugstutzen 61 des Gebläses 60.
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Sie verläßt das Gebläse 60 durch dessen Druckstutzen 62 und gelangt
über die Druckleitung 65 zur Einlaßöffnung 42 des Umschaltventils 35. Durch die
im Filterbetrieb offen gehaltene erste Auslaßöffnung 44 und die Durchbrüche 43 im
Deckel 40 des Umschaltventils 35 strömt die gereinigte Förderluft dann ins Freie.
Der Förderbetrieb, der dem Filterbetrieb entspricht, wird so lange fortgesetzt,
bis eine eingestellte Förderzeit abgelaufen oder der Abscheider bis zu einem gewünschten
Maße gefüllt ist. Bei dem im Ausführungsbeispiel beschriebenen Abscheider wird schließlich
der Druck des Fördergutes auf die Verschlußklappe 9 so groß, daß diese unter Abschalten
des Gebläses 60 in eine nicht gezeigte Offenstellung schwenkt. Das Fördergut gelangt
durch die Austragsöffnung 7 in den Materialtrichter der angeschlossenen Verarbeitungsmaschine.
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Sobald der Abscheider 1 entleert ist, schließt die Verschlußklappe
9 automatisch. Für den Rückspülbetrieb wird das Umschaltventil 35 durch die Stellvorrichtung
41 nun in die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Stellung gebracht.
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Dabei ist der Ventilteller 52 von dem Ventilsitz 53 abgehoben und
die zweite Auslaßöffnung 45 des Umschaltventils 35 geöffnet, während der Ventilteller
50 gegen den Ventilsitz 51 anliegt und somit die erste Auslaßöffnung 44 geschlossen
hält. Die vom erneut eingeschalteten Gebläse 60 geförderte Luft tritt dann in Richtung
der gestrichelt gezeichneten Pfeile durch die Zuströmöffnung 26 der Zuleitung 25
in den Hohlraum 17 des Rohrstutzens 18 ein und strömt über das Verbindungsrohr 19
zum Rohr 20 des Düsenflügels 16. Von dort gelangt die Luft durch die öffnungen 23
auf den Papierstern 11 des Filtermittels 10 und durchströmt dieses von innen nach
außen. Dabei werden die auf der äußeren Oberfläche des Papiersterns abgelagerten
Verunreinigungen entfernt. Die öffnungen 23 sind im Rohr 20 so angeordnet, daß der
Düsenflügel 16 in bekannter Weise durch die Rückstoßwirkung der Luft eine Drehung
erhält, während der das Filtermittel 10 abschnittsweise rückgespült wird. Die vom
Filtermittel 10 abgeblasenen Verunreinigungen fallen nach unten in das Gehäuse 2
des Abscheiders 1. Die Rückspülluft wird durch das Filtermittel 10 hindurchgesaugt
und gelangt über die zweite Filterkammer zum Saugstutzen 61 des Gebläses 60 und
durch dessen Druckstutzen 62 sowie das Umschaltventil 35 erneut in den Düsenflügel
16. Sie wird also beim Rückspülbetrieb nicht ins Freie geblasen, sondern im Kreislauf
gefördert.
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Nach Beendigung des Rückspülvorgangs geht das Umschaltventil 35 wieder
in die Stellung für den Filterbetrieb, so daß ein neuer Fördervorgang ablaufen kann.
Der oben beschriebene Zyklus wiederholt sich dann in der aufgezeigten Weise entsprechend
dem vom Benutzer festgelegten Arbeitsablauf.
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Die Ausbildung des Umschaltventils 35 ist selbstverständlich nicht
auf die dargestellte und beschriebene Ausführung beschränkt. Der Einbau jedes anderen
Ventils, das die beschriebene Funktion erfüllt, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung
denkbar.