DE2815081A1

DE2815081A1 - Rueckspuelbares luftfilter

Info

Publication number: DE2815081A1
Application number: DE19782815081
Authority: DE
Inventors: Walter Ing Grad Muecke
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DK119279A; DK148705B; FR2421664B3; DE2815081B2; FR2421664A1; DK148705C

Description

31. März 1978

Anmelderin: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH, Hindenburgstr. 37-^5, 7140 Ludwigsburg

Akte 1783

Rückspülbares Luftfilter

Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Luftfilter nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 28 252.6) entsprechend

dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 28 252.6) bezieht sich auf ein rückspülbares Luftfilter mit einem Umschaltventil , das zwei Ventilteller aufweist. Der Überdruck wirkt nur auf eine Seite eines Ventiltellers, wodurch eine große Verschiebekraft erforderlich ist. Zur Betätigung des Ventils bietet sich deshalb ein Druckluftzylinder an, der bei verhältnismäßig niedrigem Preis große Kräfte bei großem Hub zu entwickeln vermag. Er weist jedoch als erheblichen Nachteil die Notwendigkeit auf, zum Betreiben zwei verschiedene Energiearten zu erfordern, nämlich Druckluft für den Zylinder und elektrischen Strom für ein Magnetventil zur Ansteuerung des Zylinders.

Die Erfindung hat eine weitere Ausbildung des rückspülbaren Luftfilters zum Gegenstand und bezweckt, den Betrieb des Umschaltven-

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tils zu vereinfachen. Erfindungsgemäß ist dies mit den Merkmalen im Kennzeichen des Hauptanspruchs erreicht.

Nunmehr werden zum Betätigen des Umschaltventils geringere Verstellkräfte benötigt, so daß ein Elektromagnet eingesetzt werden kann. Die Notwendigkeit einer zweiten Energieart ist umgangen.

Ein" besonders einfacher Aufbau des Umschaltventils ergibt sich dadurch, daß der erste Ventilteller und der dritte Ventilteller gleitbar von der Ventilstange durchsetzt und von einer auf der Ventilstange zwischen den Ventiltellern geführten Schraubendruckfeder gegen Widerlager der Ventilstange andrückbar sind.

Um das gleiche Umschaltventil bei Gebläsen unterschiedlicher Größe einsetzen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß ein im Rückspülbetrieb zwischen dem Druckstutzen und dem Düsenflügel durchströmter Raum mit einem zwischen dem Düsenflügel und dem Saugstutzen durchströmten Raum durch eine von einem Ventilkörper eines Überdruckventils gesteuerte KurζSchlußöffnung verbunden ist, das die Kurzschlußöffnung unterhalb eines vorbestimmten Differenzdrucks auf beiden Seiten des Überdruckventils geschlossen hält und oberhalb davon mit steigendem Differenzdruck zunehmend aufmacht. Überschüssige Luft wird also durch eine Umgehungsleitung im Kreislauf befördert.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein rückspülbares Luftfilter im Achsschnitt in schematischer Darstellung,

Figur 2 das beim Luftfilter der Figur 1 verwendete Umschaltventil in vergrößerter Darstellung im Achsschnitt mit zwei unterschiedlichen Ventilstellungen,

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Figur 3 das Umschaltventil der Figur 2 mit zwei anderen Ventilstellungen.

Der Abscheider 1 zum Beschicken von kunststoffverarbeitenden Maschinen mit pulverförmiger!! oder körnigem Fördergut hat ein Gehäuse 2, das an seiner oberen Stirnseite durch einen Gehäusedeckel 3 verschlossen ist. In das Gehäuse 2 mündet ein Förderr'ohr 4 für die Zufuhr des Förderguts aus einem nicht dargestellten Silo.

Ein rückspülbares Luftfilter 5 hat ein als Papierstern ausgebildetes ringförmiges Filtermittel 10 mit einem an der unteren Stirnseite abgedichtet befestigten, als Scheibe ausgebildeten Deckel I3 und einer zwischen dem Rand des Gehäuses 2 und dem Gehäusedeckel 3 abgedichtet eingespannten, an der oberen Stirnseite des Filtermittels abgedichtet festgelegten Endscheibe Das Filtermittel 10 umschließt einen als Ganzes mit 15 bezeichneten Reinluftraum und ist im Filterbetrieb radial von außen nach innen durchströmt. Der Deckel 3 und die Endscheibe 12 begrenzen eine Deckelkammer 9.

Im Reinluftraum 15 des Filtermittels 10 ist ein Düsenflügel koaxial drehbar gelagert, der aus einem zentralen Rohrstutzen 18 und einem parallel dazu angeordneten, stirnseitig verschlossenen, durch ein Rohr 19 kommunizierend an den Rohrstutzen l8 angeschlossenes Düsenrohr 20 besteht. Das Düsenrohr 20 weist mehrere radial nach außen gegen den Innenumfang des Filtermittels 10 gerichtete Öffnungen 23 für den Austritt der Rückspülluft auf. Der Düsenflügel 16 umschließt einen Hohlraum 17 und unterteilt den Reinluftraum 15 in eine mit dem Hohlraum identische erste Filterkammer 21 und eine den Düsenflügel l6 umgebende zweite Filterkammer 22.

In den zentralen Rohrstutzen 18 ragt von oben her eine Zuleitung 25, deren Mündung eine Zuströmöffnung 26 bildet. Der Düsenflügel l6 ist mit seinem Rohrstutzen 18 über ein Gleit-

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lager 24 an der Zuleitung 25 und über ein weiteres, nicht dargestelltes Lager an einem an dem Deckel 13 befestigten Bolzen 30 drehbar gelagert. Zwischen der Zuleitung 25 und der Endscheibe 12 ist eine ringförmige Abströmöffnung 28 gebildet.

Ein Gebläse 60 hat einen Saugstutzen 61 und einen Druckstutzen 62. Ein als Hubventil ausgebildetes Umschaltventil 35 weist ein Ventilgehäuse 36 auf, das durch eine Zwischenwand 37 in eine erste Ventilkammer 38 und eine zweite Ventilkammer 39 unterteilt ist. In die erste Ventilkammer 38 mündet der von der Einlaßöffnung 42 des Ventilgehäuses 36 umschlossene Einlaßstutzen 46, der mit dem Druckstutzen 62 des Gebläses 60 durch eine Gummimuffe 47 abgedichtet verbunden ist. Die erste Ventilkammer 38 hat an der oberen Stirnwand die erste Auslaßöffnung 44, die über Durchbrüche 43 im Ventilgehäuse 36 ins Freie mündet.

Die erste Auslaßöffnung 44 ist von dem ersten Ventilsitz 71 umgeben. Achsgleich gegenüberliegend weist die Zwischenwand eine zweite Auslaßöffnung 45 auf, die von einem zweiten Ventilsitz 73 umgeben ist und in die zweite Ventilkammer 39 einmündet. Mit der unteren Stirnwand 4l ist das Umschaltventil 35 an dem Gehäusedeckel 3 befestigt. Eine Verbindungsöffnung in der unteren Stirnwand 41 mündet in die Zuleitung 25. Auf diese Weise ist die zweite Auslaßöffnung 45 mit dem Hohlraum 17 des Düsenflügels l6 verbunden.

Eine Ventilstange 77 wird durch die magentischen Kräfte einer in der Spulenhaube 54 angeordneten, stromdurchflossenen Spule betätigt. Die Ventilstange 77 hat drei Widerlager 91, 92 und 93 in Form von federnden Ringen, die in entsprechende Nuten der Ventilstange eingreifen. Gegen das Widerlager 91 stützt sich der von der Ventilstange 77 gleitbar durchsetzte erste Ventilteller 70 ab, der der ersten Auslaßöffnung 44 zugeordnet

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ist. An dem Widerlager 92 stützt sich der gleichfalls von der Ventilstange 77 gleitbar durchsetzte zweite Ventilteller 72 ab j der der zweiten Auslaßöffnung 45 zugeordnet ist und Durchströmöffnungen 74 aufweist. Die Durchströmöffnungen 74 sind auf der der zweiten Auslaßöffnung 45 abgewandten Seite von einem dritten Ventilsitz 78 umgeben, der mit einem ebenso von der Ventilstange 77 gleitbar durchsetzten dritten Ventilteller 75 zusammenarbeitet.

Zwischen dem Widerlager 93 und der unteren, von der Ventilstange 77 gleitbar durchsetzten Stirnwand 41 ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Rückstellfeder J6 angeordnet, die bei nicht stromdurchflossener Spule die Ventilstange 77 in ihre Ausgangsstellung zurückdrückt. An der anderen Stirnseite des Widerlagers 93 ist eine gleichfalls als Schraubendruckfeder ausgebildete und von der Ventilstange 77 der Länge nach durchsetzte Feder 79 abgestützt _s die mit ihrer anderen Stirnseite gegen den zweiten Ventilteller 72 anliegt und diesen auf den dritten Ventilteller zu belastet, so daß der zweite Ventilteller 72 unter den meisten Betriebsbedingungen mit einem dritten Ventilsitz 78 gegen den dritten Ventilteller 75 angedrückt ist. Schließlich ist noch eine dritte, ebenso von der Ventilstange 77 der Länge nach durchsetzte Schraubendruckfeder 90 vorgesehen,, die mit einer Stirnseite an dem ersten Ventilteller 70 und mit der zweiten Stirnseite an dem dritten Ventilteller 75 anliegt.

Eine Wandung 94 trennt von der zweiten Ventilkammer 39 eine dritte Ventilkammer 95 ab, die durch Überströmöffnungen 96 in der unteren Stirnwand 41 und durch eine Öffnung 6 im Deckel 3 mit der Deckelkammer 9 und über die Abströmöffnung 28 mit der zweiten Pilterkammer 22 verbunden ist und über ein überdruckventil 102 mit der zweiten Ventilkammer 39 Verbindung hat. Eine Kurzschlußöffnung 101 ist von einem vierten Ventilsitz 97

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ORIGINAL INSPECTED

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umgeben, gegen den normalerweise ein über einen Zapfen 98 in der Stirnwand 4l gleitbar gelagerter Ventilkörper 99 durch eine von dem Zapfen 98' durchsetzte, als Schraubendruckfeder ausgebildete Ventilfeder 100 angedrückt ist.

Der Saugstutzen öl des Gebläses 6O ist über eine Gummimuffe mit dem Auslaßstutsen 65 verbunden, der aus einer von der zweiten Ventilkammer 39 durch die Wandung 66 abgetrennten, über die Öffnung 69 in der unteren Stirnwand 41 und über die Öffnung 7 im Deckel 3 mit der Deckelkammer 9 verbundene Kammer 67 ausmündet.

Im Filterbetrieb entsprechend der in Figur 2 auf der rechten Seite gezeigten Stellung des Umschaltventils 35 ist die Spule in der Spulenhaube 54 stromdurchflossen und hat die Ventilstange 77 mit den an ihr befestigten Teilen in die untere Endstellung gezogen. Der dritte Ventilteller 75 liegt gegen den dritten Ventilsitz 78 an, verschließt die Durchströmöffnungen 74 und wirkt als Mitnehmer für den zweiten Ventilteller 72, den er gegen den zweiten Ventilsitz 73 andrückt. Der erste Ventilteller 70 ist von dem ersten Ventilsitz 71 abgeheben und hat die erste Auslaßöffnung 44 freigegeben. Das Gebläse 60 saugt nun über den Saugstutzen 6l, den Auslaßstutzen 65, die Kammer 67, die Öffnung 69 in der unteren Stirnwand 4l des Ventilgehäuses 36_s die Öffnung 7 im Deckel 3, die Deckelkammer 9j die Abströmöffnung 28, die zweite Filterkammer 22 und radial von außen nach innen durch das Filtermittel 10 Luft aus dem Gehäuse 2 des Abscheiders 1. Der dort so entstehende Unterdruck bewirkt, daß Fördergut durch das Förderrohr 4 in den Abscheider gesaugt wird. Dabei setzen sich feine Teilchen des Förderguts am Außenumfang des Filtermittels 10 ab. Die abgesaugte Luft wird über den Druckstutzen 62 des Gebläses 60, den Einlaßstutzen 46₅ die erste Ventilkammer 38, die erste Auslaßöffnung 44 und die Durchbrüche 43 ins Freie geblasen.

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Soll der F"rderVorgang unterbrochen und das Filtermittel 10 gereinigt, v/erden, so wird der die Magnetspule durchfließende Strom abgeschaltet, und die Rückstellfeder 76 drückt die Vent-dlstange 77 hoch. Dabei stellt sich zunächst der in Figur links dargestellte Zustand des ümschaltventils 35 ein, bei dem der dritte Ventilteller 75 entgegen dem auf ihm lastenden Differenzdruck ein wenig von dem dritten Ventilsitz 78 abgehoben ist. Nun kann Luft aus der ersten Ventilkammer 38 über die Durchstromc'ffnungen 74 in die zweite Ventilkammer 39 gelangen uni den dort vorhandenen Unterdruck abbauen. Ist der LuftauKgleich bis zu einem vorbestimmten Wert erfolgt, der von den Kräften der Rückstellfeder J6 und der Feder 79 sowie von dem auf den zweiten Ventilteller 72 einwirkenden Differenzdruck anhängt j so hebt die Feder 79 den zweiten Ventilteller an, bis er mit seinen dritten Ventilsitz 78 gegen den dritten Ventilteller 75 anliegt und die Durcliströmöffnungen 74 versperrt sind. Die Rückstellfeder 76 kann nun die Ventilstange 77 in die in Figur 1 und Figur 2 links dargestellte Ausgangsstellung zurückschieben, bei der die erste Auslaßöffnung 4ü durch den ersten Ventilteller 70 verschlossen und die zweite Auslaßöffnung 45 geöffnet ist. Nun wird Luft vom Gebläse 60 durch den Druckstutzen 62, den Einlaßstutzen 46, die erste Ventilkammer 38, die zweite Auslaßöffnung 45, die zweite Ventilkammer 39, die Verbindungsöffnungen 49 und die Zuleitung 25 in den Hohlraum 17 des Düsenflügels l6 gedrückt. Sie verläßt den Düsenflügel i6 durch die öffnungen 23 und durchquert das Filtermittel 10 radial von innen nach außen, wobei die am Außenumfang abgesetzten Teilchen abgelöst werden. Durch entsprechende Anordnung der öffnungen 23 oder durch zusätzliches in Umfangsrichtung weisende öffnungen ist dafür gesorgt, daß sich der Düsenflügel nach dem Rückstoßprinzip dreht. Die im Bereich der Öffnungen 23 von innen nach außen durch das Filtermittel 10 geblasene Luft passiert das Filtermittel 10 an anderer Ctelle radial von außen nach innen und strömt durch die

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^Akte

Abströmöffnung 28, die Deckelkammer 9, die öffnungen 7 im Deekel 3 und 69 in der unteren Stirnseite 4l des Ventilgehäuses 36 soxvie durch die Kammer 67, den Auslaßstutzen 65 und den Saugstutzen 6l wieder dem Gebläse 60 zu. Die Luft wird also im Kreislauf befördert.

Das Überdruckventil 102 öffnet, wenn ein vorbestimmter Wert des Differenzdrucks eines Raumes zwischen dem Druckstutzen und dem Düsenflügel l6 gegenüber einem Raum zwischen dem Düsenflügel l6 und dem Saugstutzen 6l überschritten wird. Beim Ausführungsbeispiel verbindet das Überdruckventil die zweite Ventilkammer 39 über die dritte Ventilkammer 95, die Überströmöffnung 9^ in der unteren Stirnwand kl des Ventilgehäuses 36 und die öffnung 6 im Deckel 3 mit der Deckelkammer 9· Überschüssige Luft, die beispielsweise infolge eines an sich zu groß bemessenen Gebläses 60 vorhanden sein mag, wird durch das Kurzschlußventil 102 unter Umgehung des Düsenflügels 16 vom Saugstutzen 62 über den Einlaßstutzen 46, die erste Ventilkammer 38, die zweite Ventilkammer 39 und die dritte Ventilkammer 95 von der Deckelkammer 9 durch die Kammer 67, den Auslaßstutzen 65 und den Saugstutzen 6l zum Gebläse befördert. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß durch die Auslaßöffnungen 23 trotz Anschließens unterschiedlicher Gebläse Luft mit wenigstens annähernd gleicher Menge und Geschwindigkeit austreten kann. Auch bleiben die Druckverhältnisse innerhalb des Umschaltventils 35 konstant, so daß bei unterschiedlichen Gebläsen das gleiche Umschaltventil verwendet werden kann.

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Claims

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Anspräche

Rückspülbares Luftfilter, insbesondere für die Reinigung der Abluft von pneumatischen Förderanlagen, mit einem ringförmigen, im Filterbetrieb radial von außen nach innen und im Rückspülbetrieb abschnittsweise von innen nach außen durchströmten Filtermittel, das einen in eine erste Filterkammer und eine zweite Filterkammer unterteilten, an einer Stirnseite geschlossenen und an der anderen Stirnseite mit Zuströmöffnungen und Abströmöffnungen versehenen Reinluftraum umschließt, mit einem Gebläse, dessen Saugstutzen mit einer Filterkammer und dessen Druckstutzen im Filterbetrieb mit der Umgebung Verbindung haben, wobei die erste Filterkammer durch den Hohlraum eines koaxial gelagerten, im Reinluftraum drehbaren Düsenflügels mit mehreren von innen gegen das Filtermittel gerichteten Öffnungen für den Austritt der Rückspülluft gebildet ist und der Saugstutzen des Gebläses an die den Düsenflügel umgebende zweite Filterkammer angeschlossen ist, und mit einem Umschaltventil zum wahlweisen Einschalten des Filterbetriebs oder des Rückspülbetriebs, das eine mit dem Druckstutzen des Gebläses verbundene Einlaßöffnung, eine ins Freie mündende erste Auslaßöffnung und eine mit dem Hohlraum des Düsenflügels verbundene zweite Auslaßöffnung aufweist, wobei Ventilglieder vorgesehen sind, die im Filterbetrieb nur die zweite Auslaßöffnung und im

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Rückspülbetrieb nur dia erste Auslaßöffnung geschlossen

halten, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 27-

28 252.6), dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (35) als Hubventil ausgebildet ist und als Ventilglieder einen der ersten Auslaßöffnung (44) zugeordneten ersten Ventilteller (70) und ersten Ventilsitz (71) und einen der zweiten, achsgleich gegenüberliegenden Auslaßöffnung (45) zugeordneten, mit Durchströmöffnungen (74) versehenen zweiten Ventilteller (72) und zweiten Ventilsitz (73) aufweist und zwischen diesen Ventiltellern 70, 72 einen dritten Ventilteller (75) zum Verschließen der Durchströmöffnungen (74) sowie eine gemeinsame, von einer Rückspülstellung gegen die Kraft einer an starren Ventilteilen abgestützten Rückstellfeder (76) in eine Filterstellung axial bewegbare Ventilstange (77) hat, an der der erste Ventilteller (70) festgelegt und der dritte Ventilteller (75) als Mitnehmer für den von der Ventilstange (77) gleitbar durchsetzten, von einer an der Ventilstange (77) abgestützten Feder (79) auf den dritter. Ventilteller (75) zu belasteten zweiten Ventilteller (72) befestigt ist.
2. Rückspülbares Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ventilteller (70) und der dritte Ventilteller (75) gleitbar von der Ventilstange (77) durchsetzt und von einer auf der Ventilstange (77) zwischen den Ventiltellern (75, 70) geführten Schraubendruckfeder (90) gegen Widerlager (9I₃ 92) der Ventilstange (77) andrückbar sind.
3. Rückspülbares Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Rückspülbetrieb zwischen dem Druckstutzen (62) und dem Düsenflügel (l6) durchströmter Raum mit einem zwischen dem Düsenflügel (l6) und dem Saug-

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stutzen (6l) durchströmten Raum durch eine von einem "Ventilkörper (99) eines Überdruckventils (102) gesteuerte Kurzschlußoffnung (101) verbunden ist, das die Kurzschlußoffnung (96) unterhalb eines vorbestimmten Differenzdrucks auf beiden Seiten des Überdruckventils (102) geschlossen hält und oberhalb davon mit steigendem Differenzdruck zunehmend aufmacht.

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