DE2839063C3 - Fluidfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fluidfilter zum Entfernen von beispielsweise Staub aus Gas bzw. Gasgemisch, z. B. Luft, mit einer drehbaren Trommel als Träger für eine auf deren Mantelfläche angeordnete Filterbahn, deren freies äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen, die verschmutzte Filterbahn aufnehmenden Abzugswelle aufgespannt ist und mit einer Pumpe zum Hindurchleiten des Gases durch die Trommel.

Der aus der DE-AS 17 57 865 bekannte Fluidfilter besitzt eine Vorratsrolle, von der die Filterbahn mit Hilfe einer Umlenkrolle auf den Umfang der Trommel geleitet wird. Die Filterbahn umläuft nur einen Teil des Umfanges und wird anschließend über eine Umlenkrolle auf die Abzugswelle geführt.

Die bekannte Lösung ist nachteilig, da der Fluidfilter kompliziert aufgebaut und unwirtschaftlich im Betrieb ist. Das große Problem bei allen derartigen Filtern ist die mögliche Einsatzzeit derselben zwischen zwei Filterwechseln. Der Fluidfilter ist zumeist in einen anderen Herstellungsprozeß mit eingeschaltet wo als Abfallprodukt das verschmutzte Fluid anfällt, das es zu reinigen gilt. Wenn der Fluidfilter nicht arbeitet, müssen notgedrungen auch die vorgeschalteten Anlagen außer Betrieb gesetzt werden, da bei abgeschaltetem Filter die entstehenden, verschmutzten Fluide nicht verarbeitet werden können. Je nachdem welche Anlagen vorgeschaltet sind, können beim Stillstand derselben enorme j Kosten entstehen. Es besteht deshalb ein großes wirtschaftliches Interesse, die Einsatzzeiten des Fluidfilters so lang wie möglich zu gestalten und den notwendigen Filterwechsel so rasch wie möglich vorzunehmen. Beiden Forderungen genügt die bekannte

ίο Lösung nicht

Die Vorratsrolle der Filterbahn ist in einem so begrenzten Gehäuse und so nahe zur Filtertrommel angeordnet, daß sie keinen genügenden Vorrat für eine längere Betriebszeit des Filters aufnehmen kann. Die Filterbahn ist darüber hinaus in einem komplizierten Weg um die Trommel gelegt, daß ein schnelles Wechseln des Filters unmöglich ist

Weiterhin nachteilig ist, daß die Trommel während des Betriebes auf einem Teil ihres Umfanges nicht von der Filterbahn umgeben ist Der Filter muß deshalb so abgedichtet werden, daß der Eintritt des verschmutzten Fluides in die Filtertrommel im Bereich des nicht von der Filterbahn umgebenen Umfangteiles wirksam verhindert ist. Dies stellt eine besondere Schwierigkeit dar, da die Trommel und die Filterbahn umlaufen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirtschaftlich arbeitenden Fluidfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Filterwechsel nur in größeren Perioden notwendig ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filterbahn über den gesamten Umfang der Trommel geführt und auf ihr als durchgehende Schicht so aufgewickelt ist, daß viele Lagen übereinander gebildet sind, von denen die äußerste zur Abzugswalze geführt ist und von dieser im Zuge der Verschmutzung abgezogen wird.

Der erfindungsgemäße Filter ist einfach aufgebaut. Da die Filterbahn über den gesamten Umfang der Trommel geführt ist, braucht deren Umfang nicht speziell abgedichtet werden. Die Filtertrommel selbst dient zur Aufnahme des Vorrats der Filterbahn. Die Filtertrommeln besitzen zumeist einen großen Durchmesser und können deshalb einen großen Vorrat der Filterbahn aufnehmen. Eine spezielle Vorratsrolle entfällt dadurch. Die Filterbahn kann beim Filterwechsel direkt auf die Trommel aufgespult werden. Auch ein Austausch der leeren Filtertrommel gegenüber einer gefüllten ist möglich. Da bei einer mit einer neuen Filterbahn bestückten Filtertrommel die Filterbahn ohnehin bereits die Filtertrommel über ihren ganzen Umfang umläuft, ist es ein leichtes, das freie Ende der Bahn mit der Abzugswelle zu verbinden. Hierzu muß die Filterbahn nicht durch ein Gehäuse eingefädelt und um Umlenkrollen gelegt werden. Das Anbinden an die Abzugswelle kann schnell vonstatten gehen.

Durch den auf der Filtertrommel vorhandenen großen Vorrat an Filterbahn kann der erfindungsgemäße Fluidfilter mit billigem, in seinen Abmessungen standardisierten Filtermaterial bestückt werden. Trotzdem ist eine gute Filterwirkung erzielbar, da die Filterbahn viellagig auf der Trommel aufgewickelt ist.

Der erfindungsgemäße Filter ist sehr gut für einen automatischen Betrieb geeignet. Das Fluid durchströmt die Trommel von außen durch deren Mantelfläche und wird im Bereich der Trommeldrehachse aus dieser herausgeleitet. Es ist leicht möglich, den Druck vor und nach der Trommel zu messen. Sofern an dem Meßpunkt nach Durchlaufen der Trommel ein sich stetig

vergrößernder Unterdruck ankündigt, kann daraus geschlossen werden, daß die äußerste Filterbahn bereits sehr verschmutzt ist und entfernt werden sollte. Es genügt dann, die Abzugswelle in Rotation zu versetzen, um die äußerste, verschmutzte Lage der Filterbahn ϊ aufzunehmen und die nächste, noch unverbrauchte Lage freizugeben. Eine automatische Steuerung dieses Vorgangs ist möglich.

Die Anbindung der Filterbahn an die Abzugswelle bietet auch den Vorteil, daß der von der Filterbahn aufgenommene Schmutz eingewickelt und damit sicher verwahrt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abzugswelle so an der Seite der Trommel angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Papierbahn an seiner Oberseite mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Staub von dem zur Abzugswelle hinführenden Trum während des Überführungsvorganges nicht abfallen kann. . Hierbei ist es auch vorteilhaft, den Antrieb für die Abzugswelle so zu gestalten, daß beim Aufwickeln die Papierbahn mit ihrer verschmutzten Seite innen aufgewickelt wird. Auf diese Weise wird der Schmutz beim Bilden des Wickels auf der Abzugswelle zwischen der bereits aufgewickelten Lage und der gerade aufzuwickelnden Lage eingeklemmt und sicher verwahrt

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Abzugswelle höhenmäßig über der Drehachse der Trommel angeordnet ist, jedoch mit ihrer Mantelfläche nichi über derjenigen der Trommel zu liegen kommt Das zur Abzugswelle hinführende Trum ist auf diese Weise etwas zur Abzugswelle hin geneigt, so daß eventuell sich lösende Staubpartikel zur Abzugswelle hin abrollen.

Um die Beschickung der Trommel wirtschaftlich zu gestalten, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Filterbahn von einer Vorratsrolle direkt der Filtertrommel zuführbar ist. Hierdurch kann die Filterbahn nach dem Verbrauch der bisher auf der Filtertrommel bestückten Filterbahn ohne zusätzliche Maßnahmen eingefädelt und direkt auf die Filtertrommel überspult werden. Es ergeben sich relativ kurze Stillstandszeiten des Filters.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben, deren Figur eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Staubfilters zeigt.

Die dargestellte Staubfilteranlage 1 besitzt eine Zuleitung 2 für das vom Staub zu befreiende Gas. Diese Leitung führt zu einem als solchen bekannten Zyklon 3, in dem der große Staub abgeschieden wird. Von dort ist die Leitung 2 in ein allseitig abgeschlossenes Gehäuse 4 geführt, das den erfindungsgemäßen Staubfilter 5 beinhaltet. Das Gehäuse ist an seiner Oberseite mit einem abnehmbaren Deckel 6 versehen.

Der Staubfilter 5 umfaßt einen Filterträger 7, der als Trommel ausgebildet und um seine waagerechte Trommelachse in nicht gezeigter Weise drehbar gelagert ist. Die Mantelfläche der Trommel ist mit einem Tuch bespannt. Sie dient zur Aufnahme einer Vielzahl von Lagen einer durchgehenden Papierbahn 8, die bei der Beschickung der Trommel auf deren Mantelfläche aufgewickelt wird. Im vorliegenden Fall ist die Trommel in nicht gezeigter Weise mit zwanzig Lagen der Papierbahn S umgeben. Die Lagen sind auf der Trommel so eng wie möglich aufgewickelt.

Das freie äußere Ende der Papierbahn ist auf einer Abzugswelle 9 gespannt, die im vorliegenden Fall, ebenso wie die Drehachse der Trommel, waagerecht innerhalb des Gehäuses 4 drehbar gelagert ist Die Welle hat gegenüber der Trommel einen sehr viel kleineren Durchmesser und ist vnit Hilfe eines Motors 10 in Richtung des Pfeiles P antreibbar.

Die Abzugswelle 9 ist so auf der Seite der Trommel angeordnet, daß das zur Welle hinführende Trum der Papierbahn in dem Bereich zwischen der Trommel und der Abzugswelle mit seiner auf der Trommel außen liegenden Oberfläche im wesentlichen nach oben gerichtet ist Genauer gesagt ist die Papierbahn von der Trommel so zur Abzugswelle geführt daß die auf der Trommel außen liegende Oberfläche der Papierbahn auf der Abzugswalze innen zu liegen kommt Da die Abzugswelle höhenmäßig zwar über der Drehachse der Trommel, aber unterhalb des Scheitels deren Mantelfläche angeordnet ist verläuft das zu der Abzugswelle hinführende Trum der Papierbahn 8 etwas abfallend geneigt zur Abzugswelle hin.

Das Gehäuse 4 ist im vorliegenden Fail von der rechten Seite der Darstellung her für ein Förderfahrzeug, z. B. einem Gabelstapler frei zugänglich. An dieser Seite ist nämlich eine Vorratsrolle 11 für die Papierbahn 8 auf einer Rollenhalterung 12 drehbar gelagert. Die Rolle kann ohne weiteres mit Hilfe des bereits erwähnten Gabelstaplers von oben in die Lagerschalen der Halterung drehbar eingehängt werden. Für eine Beschickung der Trommel mis dem Papier ist es lediglich notwendig, den Deckel 6 des Gehäuses kurzzeitig abzunehmen, worauf die Papierbahn in der gewünschten Lagenzahl auf die Trommel aufgebracht werden kann.

Das Trommelinnere ist über eine im Bereich der Drehachse von der Trommel ausgehende Leitung 13 mit einem Aktivkohlefilter 14 verbunden, indem das Gas von etwa noch vorhandenen Geruch befreit wird. Von dort ist die Leitung 13 zu einem Saug-Druckgebläse 15 geführt, das als Pumpe wirkt. Nach dem Gebläse ist die Leitung ins Freie geführt.

Beim Betrieb der Anlage wird aufgrund der Pumpenwirkung des Gebläses das mit Staub vermischte Gas zuerst durch den Zyklon geführt wo der Grobstaub entfernt wird. Anschließend gerät das Gas über die Leitung 2 in das Gehäuse 4, wo es durch die Mantelfläche der Trommel 5 in das Innere der Trommel gelangt. Beim Durchgang muß das Gas die auf der Trommel aufgewickelten Lagen der Papierbahn 8 durchfließen, worauf es von dem Feinstaub gereinigt wird, der vornehmlich an der äußersten Papierbahn hängen bleibt. Über die Leitung 13 wird dann das bereits gereinigte Gas dem Aktivkohlefilter 14 zugeführt, wo nochmals der Geruch beseitigt wird, anschließend tritt das Gas nach dem Gebläse in das Freie aus. Sofern die äußerste Lage der Papierbahn 8 so sehr verschmutzt ist, daß ein wirtschaftlicher Betrieb des Filters nicht mehr gegeben ist, kann durch Anschalten des Motors 10 die Abzugswalze in Richtung des Pfeiles P in Drehung versetzt werden, worauf die äußerste, verschmutzte Lage der Papierbahn 8 unter Mitnahme des auf ihr angelagerten Staubes aufgewickelt wird.

Da das Trum der Papierbahn zwischen der Trommel und der Abzugswelle schräg zur Abzugswelle hin geneigt ist, kann eventuell sich bei der Überführung lockernder Staub lediglich in Richtung auf die Abzugswelle hin bewegen, wo er durch die Aufwickelbewegung dann zwischen den sich bildenden Lagen festgelegt wird.

Beim erfindungsgemäßen Filter werden bewußt auf die Trommel eine Vielzahl von Lagen der Papierbahn aufgebracht, um während des Betriebs der Filteranlage bei Erreichen eines gewissen Verschmutzungswertes der jeweils äußersten Lage die Möglichkeit zu haben, diese Lage abziehen zu können, ohne die Filteranlage in ihrem Betrieb unterbrechen zu müssen. Auf diese Weise ist es möglich, bei einer einmaligen Beschickung der Trommel die Filteranlage über eine, von der Zahl der Lagen abhängige Zeit kontinuierlich laufen zu lassen.

Hat sich die Zahl der Lagen auf der Trommel derart verringert, daß die zuverlässige Abfilterung des Staubes in Frage gestellt ist, so muß die Anlage stillgelegt werden. Die Papierbahn wird dann vollständig auf die Abzugswelle aufgerollt und diese eventuell gegen eine leere Abzugswelle ersetzt. Von der Vorratsrolle 11 kann sodann, z. B. durch Drehen der Trommel, entgegen dem Uhrzeigersinn eine neue Papierbahn in mehreren Lagen auf den Umfang der Trommel aufgebracht werden. Sofern eine genügend große Anzahl von Lagen erreicht ist, wird die Papierbahn 8 abgeschnitten und mit ihrem freien Ende an der neuen Abzugswalze 9 gespannt, worauf der Filter wieder funktionsfähig ist. Der während der Beschickung abgenommene Deckel 6 wird wieder auf das Gehäuse aufgebracht

Der erfindungsgemäße Staubfilter eignet sich vorzüglich für eine automatische Steuerung. Es genügt, den Druck vor dem Filter, z. B. an der Stelle 16 und nach dem Filter, z. B. an der Stelle 17 zu messen. Sofern sich am Meßpunkt 17 ein im Vergleich zu dem am Meßpunkt 16 herrschenden Druck sich verstärkender Unterdruck ergibt, kann dies als ein Maß für die Verschmutzung der äußersten Lage der Papierbahn 8 gewertet werden, worauf selbsttätig der Motor 10 in Bewegung versetzt werden kann, der daraufhin die verschmutzte Papierbahn auf die Aufzugswelle 9 aufwickelt

Natürlich könnte auch daran gedacht werden, den Motor 10 langsam, aber stetig laufen zu lassen, worauf eine permanente Erneuerung der äußeren Lage der Papierbahn auf der Trommel stattfindet.

Die Praxis hat gezeigt, daß die inneren sauberen Lagen der Papierbahn — für den Fachmann überraschend — praktisch keinen Mehrdruck ergeben.

Der Fluidfilter arbeitet mit Unterdruck. Dies hat den großen Vorteil, daß kein Schmutz nach außen dringen kann. Es ist denkbar, die mit Schmutz beladenen Papierwickel im Inneren des Gehäuses automatisch in Behälter zu verpacken, die dann zu einem Mülldepot gebracht werden. Diese Möglichkeit ist besonders beim Ausfiltern von gesundheitsschädlichen Stoffen aus Fluiden wichtig.

Auf der Mantelfläche der Trommel können bevorzugt einige Lagen einer Papierbahn aufgebracht und an den Enden verklebt werden, so daß sie über eine längere Zeit auf der Trommel bleiben können. So ist es auf einfache Weise möglich zu verhindern, daß durch eine Unaufmerksamkeit alle Papierlagen von der Trommel abgewickelt werden. Die eigentliche Filterpapierbahn wird dann auf diese innersten Lagen aufgewickelt.

Um zu verhindern, daß alle Lagen der Papierbahn von der Trommel abgefahren werden, kann z. B. in der dritten Lage von innen ein Loch oder eine Kerbe eingearbeitet sein, in die ein Taster beim Abziehen der Papierbahn einfällt und ein Signal auslöst.

Insbesondere beim Ausfiltern von staubförmigen Medien wirkt sich der Umstand besonders vorteilhaft aus, daß immer mit mehreren Filterlagen gearbeitet wird, so daß feinster Staub, der durch die ersten Lagen eventuell hindurchdringt in den nachfolgenden Lagen aufgehalten wird. Der Filter ist nicht auf die Verwendung als Staubfilter beschränkt, er kann vielmehr irn Zusammenhang mit verschiedenen Fluiden, z. B. auch als Naßfilter Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fluidfilter zum Entfernen von beispielsweise Staub aus Gas bzw. Gasgemisch, z. B. Luft, mit einer drehbaren Trommel als Träger für eine auf deren Mantelfläche angeordnete Filterbahn, deren freies äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen, die verschmutzte Filterbahn aufnehmenden Abzugswelle aufgespannt ist und mit einer Pumpe zum Hindurchleiten des Gases durch die Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (8) über den gesamten Umfang der Trommel (5) geführt und auf ihr als durchgehende Schicht so aufgewickelt ist, daß viele Lagen übereinander gebildet sind, von denen die äußerste zur Abzugswalze (9) geführt ist und von dieser im Zuge der Verschmutzung abgezogen wird.

Z riuidfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswelle (9) so an der Seite der Trommel (5) angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Filterbahn (8) an seiner Oberseite mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist

3. Fluidfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Abzugswelle (9) so gestaltet ist, daß beim Aufwickeln die Filterbahn (8) mit ihrer verschmutzten Seite innen aufgewickelt wird.

4. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswelle (9) höhenmäßig über der Drehachse der Trommel (5) angeordnet ist, jedoch mit ihrer Mantelfläche nicht über derjenigen der vollen Trommel zu liegen kommt.

5. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (8) von einer Vorratsrolle (11) direkt der Filtertrommel (5) zuführbar ist.