DE2933274C2

DE2933274C2 - Abscheider für Feststoffe aus Luft

Info

Publication number: DE2933274C2
Application number: DE2933274A
Authority: DE
Inventors: Natalia Anatoljevna Aleksandrova; Jurij Nikolaevi&ccaron; Carik; Sergej Nikolaevi&ccaron; Kamenskij; Iosif Solomonovi&ccaron; Mironkin; Evgenij Nikolaevi&ccaron; Moskva Nevedomskij; Georgij Ivanovi&ccaron; Zuzanov
Original assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLOREZUSCICH STANKOV MOSKVA SU
Current assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLOREZUSCICH STANKOV MOSKVA SU
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1984-02-02
Also published as: SU874129A1; DE2933274A1; US4285704A

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für Feststoffe aus Luft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solcher Abscheider ist z. B. aus der DE-OS 12 98871 bekannt. Bei diesem Abscheider sind die umlaufenden Filterelemente um eine gelochte Nabe angeordnet und fest mit ihr verbunden. Die Nabe ist ihrerseits mit einem von einem Motor antreibbaren Lüfter verbunden und läuft mit diesem während des Filtervorgangs mit. Dadurch wird während des Filtervorgangs das Fortschleudern der an der äußeren Filteroberfläche haftenden Feststoffteilchen bewirkt.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß durch die von der Oberfläche des Filters mitgerissene Luftgrenzschicht i-otz des im Inneren des Filters herrschenden Unterdrucks der Eintritt der Luft in das Filter wesentlich erschwert und damit die Wirkungsweise des Luftfilters verschlechtert wird. Ferner entstehen durch den ständigen Drehantrieb des Filterkörpers Betriebskosten. Der Reinigungseffekt des Filters durch die Fliehkraft wird durch den entgegenwirkenden Unterdruck innerhalb des Filters vermindert. Die fortgeschleuderten Feststoffteilchen können in der unmittelbaren Umgebung des Filterkörpers verbleiben und können sich erneut auf der Oberfläche des Filterkörpers absetzen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit Hilfe des Lüftermotors eine hochwirksame, aber energieverbrauchende Reinigung nur bei Bedarf durchgeführt wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß der Filterkörper während des Betriebs des Abscheiders stillsteht, dadurch also Stromkosten gespart werden. Der Reinigungseffekt des Filters wird nicht durch die Fliehkraft vermindert. Die während des Reinigungsvorgangs des Filters abgeschleuderten Feststoffteilchen gelangen, weil der Luftzutritt zum Saugbereich des Lüfters unterbrochen ist, in den unteren Teil des Gehäuses und aus diesem hinaus.

Es ist zwar aus der DE-OS 27 48 544 bekannt, bei einem Abscheider einer der Erfindung ähnlichen Gattung während der Reinigungsphase des Filters eine gegenüber dem Arbeitsvorgang des Filters entgegengerichtete, durch Fliehkraft erzeugte Strömung durch das Filter zu erzeugen, um die Reinigung zu unterstützen, jedoch wird hierzu ein zusätzlicher Antriebsmotor verwendet, der den Aufbau des Abscheiders kompliziert und verteuert Entsprechendes ist über den Inhalt der DE-OS 24 33 934 zu sagen. Bei dem dort beschriebenen Staubabscheider werden ebenfalls zwei Elektromotoren

ίο verwendet, und zwar ein Motor für den Antrieb des Lüfters und ein weiterer Motor für den Antrieb des Filterkörpers, um bei seiner Reinigung bei hohen Drehzahlen Fliehkräfte zu erzeugen.

Der vorstehend erwähnte Stand der Technik führt nicht zu den erfindungsgemäßen Maßnahmen, die darin bestehen, daß zwischen dem angetriebenen Lüfter und dem antreibbaren Filterkörper eine Fliehkraftkupplung angeordnet ist, die beim Betrieb des Abscheiders, bei dem der Lüfter mit hoher Drehzahl angetrieben wird, den Filterkörper antriebsmäßig vom Lüfter trennt, so daß der Filterkörper stillsteht Eine antriebsmäßige Verbindung des Lüfters und des Filterkörpers besteht nur während einer beschränkten Zeitdauer in der Anfahr- und in der Abschaltperiode des Abscheiders.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Luftreiniger im Längsschnitt und
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II von F i g. 1.

Der Abscheider von Feststoffen aus Luft hat ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit einer Lufteinlaßöffnung 2 und einen Satz von Filterelementen 3, die an einer gelochten Nabe 4 befestigt sind, welche im Gehäuse 1 zwischen mit Zugankern 5 zusammengehaltenen Platten 6 und 7 untergebracht ist. Die Nabe 4 ist in Lagerungen 8 und 9 gelagert. Ihre Einzelteile sind mit Zugankern 10 zusammengehalten. Die Zuganker 10 durchdringen die an den Enden der gelochten Nabe 4 vorgesehenen Laufbüchsen 11 und 12 für mit Lagerungen 8 und 9 abgestützte Wellen der Nabe 4.

In der Laufbüchse 11 sind Öffnungen 13 vorgesehen.

Jedes Filterelement 3 stellt ein mit Filterstoff

bespanntes Gestell dar. Die gelochte Nabe 4 weist Öffnungen 14 auf, die das Innere der Nabe 4 mit dem Inneren der Filterelemente 3 verbinden.

Der Abscheider enthält einen mit einer Jalousie 15 versehenen Vorreinigungszyklon 16 für die Luft, der um die Filterelemente 3 herum angeordnet ist.

Der Abscheider enthält ferner einen mit dem Gehäuse 1 in Verbindung stehenden Lüfter mit dem Arbeitsrad 17, der von einem Elektromotor 18 angetrieben wird. Die Welle 19 des Elektromotors 18 ist mittels einer Fliehkraftkupplung mit der in der Laufbüchse 11 gelagerten Welle gekuppelt.

Das Antriebsglied 20 der Fliehkraftkupplung und das Abtriebsglied 21 der Fliehkraftkupplung sind mit der in der Laufbüchse 11 gelagerten Welle 19 verbunden.

Die Reibstücke 22 der Fliehkraftkupplung sind an das Abtriebsglied 21 mittels einer Feder 23 angedrückt.

bo Im Inneren der Laufbüchse 12 ist ein Kegelventil 24 angeordnet, das mittels Kugeln 25 einer Fliehkrafteinrichtung bewegbar ist. Das Kegelventil 24 ist durch eine Stange 26 mit in der Laufbüchse 11 befindlichen und von der Feder 28 zu betätigenden Kolbenventil 27

f>5 gekuppelt.

Der Spalt zwischen der Außenoberfläche der Laufbüchse Il und einer Stützscheibe 29 wird von der Unterseite eines an der Laufbüchse 11 zusammen mit ihr

rotierend eingebauten Abdichtungsringes 30 überdeckt

Der Druckraum 31 hinter dem Arbeitsrad 17 des Lüfters steht durch ein Rohr 32 mit dem Inneren der Laufbuchse 12 in Verbindung.

In der Wand des oberen Bereichs des Gehäuses 1 ist ein abgefedertes Tellerventil 33 eingebaut, das eine Feder 34 besitzt

Für die beim Abscheiden aus der Luft anfallenden Fremdstoffe ist unterhalb des Gehäuses ein Kasten 35 vorgesehen.

Die Pfeile auf F i g. 1 bezeichnen den Luftweg beim Betrieb des Abscheiders. Der Abscheider wirkt folgendermaßen:

Wenn der Elektromotor 18 starlet, wird das auf der Welle 19 des Elektromotors 18 sitzende Arbeitsrad 17 des Lüfters in Drehbewegung versetzt. Dabei saugt das Lüfterrad 17 die Luft aus dem Innenraum des Gehäuses 1 und drückt sie in die umgebende Atmosphäre. Infolge eines im Gehäuse 1 herrschenden Unterdrucks strömt die verstaubte bzw. verschmutzte Luft z. B. aus dem Arbeitsraum einer Werkzeugmaschine, der der erfindungsgemäße Abscheider zugeordnet ist, durch die Lufteinlaßöffnung 2 in das Gehäuse 1 hinein, wobei sich die Luft in dem Gehäuse 1 zuerst längs des Vorreinigungszyklons 16 bewegt.

Bei dieser Bewegung scheiden aus der Luft infolge der Fliehkraftwirkung größere Fremdstoffteilchen aus und fallen in den Kasten 35.

Weiterhin strömt die Luft von außen her durch den Filterstoff in das Innere der Filterelemente 3, wobei sich die Fremdstoffteilchen an der Oberfläche der Filterelemente 3 absetzen.

Nach Passieren des Filterstoffes der Filterelemente 3 gelangt die Luft durch öffnungen 14 der Naben 4 und öffnungen 13 in der Laufbüchse 11 in das Lüfterrad 17 und werden durch einen Schalldämpfer 41 ins Freie befördert.

Wenn der Elektromotor 18 hochtourig läuft, werden die Reibstücke 22 der Fliehkraftkupplung wegen der Fliehkraft unter Überwindung der Federkraft der Feder 23 vom Abtriebsglied 21 der Kupplung getrennt. Dies hat zur Folge, daß der Satz der Filterelemente 3 während der Zeitperioden, in denen der Abscheider die verstaubte Luft absaugt, stillsteht.

Bei nicht laufendem Elektromotor 18 sind die Reibstücke 22 der Fliehkraftkupplung mittels der Federn 23 an das Abtriebsglied 21 angedrückt.

Nach dem Einschalten des Elektromotors 18, was normalerweise morgens bei Arbeitsbeginn und nach Beendigung der Mittagspause stattfindet, wird der Elektromotor 18 auf eine hohe Drehzahl gebracht, was jedoch nur eine gewisse kurze Zeit benötigt. Während dieser Anlaufzeit wird dem Satz der Filterelemente 3 vom Elektromotor 18 über die Fliehkraftkupplung eine schnelle Drehbewegung erteilt. Während dieser Drehbewegung fallen die Fremdstoffteilchen von der Oberfläche der Filterelemente 3, auf der sie sich vorher abgesetzt haben, unter der Fliehkraftwirkung herunter. Von den gegen den Drehsinn der Filterelemente 3 gerichteten vorspringenden Lamellen der Jalousie 15 werden die abgeschleuderten Fremdstoffteilchen aufgefangen, fliegen dann durch Öffnungen in der Jalousie 15 in den Kanal des Vorreinigungszyklons 16 und fallen schließlich in den Kasten 35.

Die Federn 23 der Fliehkraftkupplung sind so

bemessen, daß beim Erreichen der Betriebsdrehzahl des Elektromotors 18 die Fliehkraft der Reibstücke 22 imstande ist die Kraft der Feder 23 zu überwinden, d. h.

die Kupplung zu öffnen und damit die Drehung der Filterelemente stillzusetzen.

Die Reibstücke 22 lösen sich dabei vom Abtriebsglied

in 21 der Kupplung.

Während sich der Satz von Filterelementen 3 drsht, verschieben sich die Kugeln 25 (Fig.2) unter der Fliehkraftwirkung aus der Mitte zum unteren Rand der Laufbuchse 12 und heben das Kegelventil 24 von seinem Sitz ab, indem sie auf seine Kegelfläche einwirken. Die Luft wird dadurch aus dem Druckraum 31 hinter dem Arbeitsrad 17 des Lüfters über das Rohr 32 und die Öffnungen 14 der Nabe 4 in das Innere der Filterelemente 3 geleitet

Beim Heben des Kegelventils 24 mittels einer Stange 26 hebt sich auch das Kolbenventil 27, das dabei eine Feder 28 zusammendrückt und damit die öffnungen 13 in der Laufbüchse 11 überdeckt. Dadurch wird verhindert daß Luft in den Saugbereich des Lüfterrades 17 gelangt, die aus dem Druckbereich 31 über das Rohr 32 und das Kegelventil 24 in das Innere der Filterelemente 3 geströmt ist

Eine wirkungsvolle selbsttätige Reinigung der Filterelemente 3 wird also dadurch erzielt, daß beim Drehen

so des Satzes von Filterelementen 3 die Luft mit einem iiberatmosphärischen Druck aus dem Druckraum 31 hinter dem Lüfterrad 17 in das Innere der Filterelemente 3 kommt und durch den Filterstoff von innen nach außen gedruckt wird. Während der Arbeit des

r> Abscheiders entsteht dagegen ein hoher Unterdruck in der Lufteinlaßöffnung und somit eine gute Abscheidewirkung.

Wenn der Elektromotor 18 die Betriebsdrehzahl erreicht hat und der Satz von Filterelementen 3 aufhört

4» sich zu drehen, verschieben sich die Kugeln 25 (F i g. 2) wieder zur Mitte der Laufbüchse 12, wobei das Kegelventil 24 (Fig. 1) unter Einwirkung der Feder 28 in den Sitz sinkt, somit den Durchtritt der Luft aus dem Rohr 32 in das Innere der Filterelemente 3 unterbricht

-r> und den Weg zum Saugbereich des Lüfterrades 17 freigibt.

In den Drehperioden des Satzes der Filterelemente 3 wird der Luftzutritt zum Saugbereich des Lüfterrades 17 unterbrochen, da die Öffnungen 13 in der Laufbüchse 11

><> durch das Kolbenventil 27 abgedeckt sind. Dies führt zu einem überhöhten Überdruck im oberen Raum des Gehäuses 1 und zu einer erhöhten Luftdruckdifferenz an der Stirnwand des Tellerventils 33, weshalb sich dieses nach Überwinden der Kraft der Feder 34 öffnet und

v> damit die atmosphärische Luft zum Saugbereich des Lüfterrades 17 durchläßt. Nachdem der Satz von Filterelementen 3 aufgehört hat sich zu drehen, setzt der Luftzutritt in den Saugbereich des Lüfterrades 17 durch die Öffnungen 13 in der Laufbüchse 11 wieder ein. Dabei

bo schließt sich das Tellerventil 33 wieder.

Die aus dem Abscheider austretende Luft gelangt unmittelbar in die umgebende Luft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abscheider für Feststoffe aus Luft, mit einem Gehäuse, das mit einer Lufteinlaßöffnung versehen ist, mit einem Satz von Filterelementen im Gehäuse und mit einem mit dem Gehäuse verbundenen Lüfter, der von einem Elektromotor antreibbar ist, wobei die Filterelemente an einer gelochten Nabe befestigt sind und durch diese Nabe mit dem Elektromotor gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fliehkraftkupplung (21, 22, 23) zwischen der Nabe und dem Elektromotor vorgesehen ist, daß zwei miteinander gekoppelte Ventile (24,27) vorgesehen sind, von denen das erste Ventil (24) über eine Rohrleitung (32) das Innere der Filterelemente (3) mit dem Druckraum (31) des Lüfters verbindet und daß das zweite Ventil (27) das Innere der Filterelemente mit dem Saugraum des Lüfters verbindet, und daß beide Ventile synchron mit der Fliehkraftkupplung (21,22,23) wirksam sind.