DE29617150U1 - Filteranlage zur Reinigung gasförmiger Medien - Google Patents
Filteranlage zur Reinigung gasförmiger MedienInfo
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Description
n Filteranlage zur Reinigung gasförmiger Medien"
Karl Stauber Fünfkirchenerstraße 34 88069 Tettnang/Bürgermoos-
Tettnang, den 01.10.1996
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Reinigung gasförmiger Medien, &zgr;. &Bgr;. Luft, yon festen und/oder
staubförmigen Partikeln oder Teilen, nach dem sogenannten Zyklonprinzip. Sie besteht aus einem senkrecht stehenden
zylinderförmigen Gehäuseunterteil, das als Schmutzauffangbehälter und als Schmutzauffangraum dient und
einem senkrecht stellenden, zylinderförmigen, mit dem Gehäuseunterteil hermetisch weitgehend dicht verbindbareh
Gehäuseoberteil mit einer konzentrisch angeordneten, auswechselbaren hohlzylinderformigen Filterpatrone, Das
Gehäuseoberteil weist einen Eintrittsstutzen und einen Austrittsstutzen auf, an dem ein Unterdruck erzeugbar ist, so
daß das verschmutzte Medium über den Eintrittsstutzen, die Hülse, den Leitschaufelring, dem Schmutzauffangraum, das
Filter zum Austrittsstutzen gelangen kann.
Solche Filter finden z. B. in Brennkraftmaschinen in Lkws Verwendung zur Reinigung der Ansaugluft.
Aus der deutschen Patentschrift DE 2756751 ist eine derartige Lösung bekannt. Durch eine speziell ausgebildete Leitwand im
Staubauffangbehälter wird das Rücksaugen von Staub aus dem Staubauffangbehälter verhindert. Nachteilig ist das kleine
Volumen des Staubauffangbehälters, das erstens immmer wieder
zu ungewollten Staubaufwirbelungen, insbesondere von feinen Stauben, führt und zweitens die Notwendigkeit der häufigen
Reinigung der Anlage, die große Stillstandszeiten bedingt.
Größere Teile in der Ansaugluft würden den Staubauffangbehälter sofort verstopfen.
In Fertigungsanlagen für elektronische Geräte, z.B. Konfektionierungs- und Bestückungsanlagen für Leiterfilme,
ist es z. ß. üblich, die anzusaugende Luft direkt auf ein Filter zu geben. Da in der Luft oft gröbere und/oder klebrige
Partikel enthalten sind7 haben derartige Filter nur eine
Standzeit von wenigen Tagen und müssen anschließend ersetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Standzeit derartiger Filter zu verlängern, insbesondere eine preiswerte
Filteranlage anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst, indem das Volumen des Schmutzauffangraumes des Gehäuseunterteiles mindestens dem
1,5-fachen des Gehäuseoberteiles beträgt, vorzugsweise dem 2,5- bis 6-fachen.
Gute Reinigungswerte werden erzielt, wenn das Volumen des Schmutzauffangbehälters mindestens 401, besser 60-150 1
beträgt.
Durch diese sehr große Dimensionierung des zylindrischen Schmutzauffangbehälters gegenüber dem Filterraum wird in
Verbindung mit einer speziellen Filtertechnik erreicht, daß
große Teile, &zgr;. B. Stofffetzen oder große Leiterfilmstücken,
im zu reinigenden gasförmigen Medium nicht zu einer Verstopfung des zylinderförmigen Schmutzauffangbehälters
führen.
Günstig ist es, wenn die Höhe des Schmutzauffangbehälters
größer ist als deren Durchmesser. Hierdurch wird auch für feine Stäube eine geringe Aufwirbelung erreicht.
Um möglichst kostengünstig zu filtern,, besteht die Filteranlage größtenteils aus preiswerten und leicht zu
besorgenden Einzelteilen. Als Gehäuseunterteil ist ein Blechoder Kunststofffaß verwendbar, das einen Deckel und einen
Spannringverschluß aufweist. Derartige Fässer werden für den Transport und die Lagerung von Farben oder'Chemikalien
verwendet.
Der Deckel weist einen Stutzen auf, auf den das Gehäuseoberteil aufgesteckt werden kann. Zwischen Deckel und
Faß wird der Rand eines KunststoffSackes, z. B. eines
Polyethylensackes (Müllsack) eingespannt. So ist es möglich,
sehr leicht den Sclirautzauffangbehälter zu leeren ohne die
möglicherweise giftigen Stäube aufgewirbelt werden.
Die zweite Variante der Erfindung betrifft eine Filteranlage mit einem integrierten zylinderförmigen Vorabscheider. Dieser
einfach aufgebaute Vorabscheider besteht im wesentlichen aus zwei konzentrisch angeordneten Rohren. Hierdurch ist es
möglich noch effektiver zu filtern und die Standzeit des
Filters nochmals zu erhöhen.
Weitere Einzelheiten und Varianten der Erfindung sollen anhand der Figuren 1-3 erläutert werden.
Es zeigt
Figur 1 eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Filteranlage
Figur 2 eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen
Filteranlage mit Vorabscheider
Figur 3 eine dritte Variante einer erfindungsgeraäßen Filteranlage mit Vorabscheider
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Filteranlage, die aus
einem zylindrischen Gehäuseoberteil 24 und einem zylindrischen Gehäuseunterteil 25 besteht, die lösbar
miteinander verbunden sind. Das zu reinigende gasförmige Medium, &zgr;. B. Luft, wird durch Unterdruck am Austrittsstutzen
23 in den Eintrittsstutzen 22 gesaugt r an den ein nicht
dargestelltes Zuleitungsrohr angeschlossen ist. Die Luft
prallt vorzugsweise frontal durch den rechtwinklig angeordneten Eintrittsstutzen 22 auf die Hülse 2a und wird
durch den Leitschaufelring 2b wie in einer Zentrifuge in Rotation versetzt (Zyklonprinzip). Hierfür sind aber keine
bewegten Teile (Rotor) notwendig. Durch die Rotation bilden sich sich zwei Hauptströmungen aus, eine äußere, die
senkrecht nach unten gerichtet ist und eine innere, die senkrecht nach oben gerichtet ist und durch das Filter 3a
gesaugt wird. Durch die Rotation und Abwärtsbewegung der angesaugten Luft, gelangt ein Teil der Luft nicht unmittelbar
zum Filter 3a sondern in den Bereich unterhalb des Filters 3a f des Deckelstutzens 8a und des Schmutzauffangbehälters
Ein Teil der schwereren Schmutzteilchen wird durch die Zentrifugalwirkung an die Innenwandung des Filterteils 24a
bzw des Schmutzauffangbehälters 10 geschleudert und fällt dann in den Schmutzauffangbehälter 10.
Dieser Schmutzauffangbehälter 10 besteht z.B. aus einem
handelsüblichen Blechfaß mit einem Volumen von mindestens 40 1, vorzugsweise 60-150 1.
Durch das große Volumen des Schmutzauffangraumes 10a bzw. Gehäuseunterteiles 25 gegenüber dem Volumen des
Gehäuseoberteiles 24 (mindestens 1,5:1, vorzugsweise ist das Verhältnis 2,5:1 bis 6:1) kommt es nur zu einer äußerst
geringen Aufwirbelung von Staub, der in das Filter 3a gelangt. Dies wird auch dadurch ermöglicht, daß das
Verhältnis der Höhe zum Durchmesser des
Schmutzauffangbehälters 10 mindestens 1:1, vorzugsweise 1,5:1
bis 2,5:1 beträgt.
Es ist günstig,als eigentlichen Schmutzauffangraum 10a einen
Kunststoffsack 11 (z. B. einen Müllsack) zu verwenden, der um den Rand des Schmutzauffangbehälters 10 gelegt und durch den
Spannring 9 fixiert wird. Der Kunststoffsack 11 kann dann
sehr leicht ausgewechselt werden. Da der Schmutz sich nicht direkt im Schmutzauffangbehälter 10 befindet, kann es bei
dessen Entleerung auch nicht zur Aufwirbelung bzw. Entweichen
eventuell giftiger Stäube wie bei bekannten Lösungen kommen. Wenn der Schmutzauffangbehälter 10 geleert wird, kann im
gleichen Zuge durch Lösen der Flügelschraube 6 das Gehäuseoberteil 24, in diesem Fall das Filterteil 24a vom
Deckelstutzen 8a bzw. von der Halterung .7 getrennt werden. Durch Lösen der Flügelmutter 5 können auf einfache Weise die
zylinderförmige Filterpatrone 3 und die einstückig ausgebildete Leiteinrichtung 2 (Hülse 2a und Leitschaufelring
2b) nach unten herausgezogen und ausgewechselt bzw. gereinigt werden.
Weil durch die rechtwinklige Anordnung des Eintrittsstutzens
22 die Luft frontal auf die Hülse 2a auftrifft, lagern sich klebrige Schmutzbestandteile zum großen Teil auf der leicht
auswechselbaren und leicht zu reinigenden Hülse 2a ab und nur zu einem geringen Teil auf der schwerer zugänglichen
Innenseite des Filterteiles 24a.
Es hat sich als günstig erwiesen, das Filter 3a nicht erst in
Es hat sich als günstig erwiesen, das Filter 3a nicht erst in
Höhe des Leitschaufelringes 2b beginnen zu lassen, sondern
schon in Höhe des Eintrittsstutzens 22. So ist eine gute Platzausnutzung und eine große Filterfläche gewährleistet.
Im eigentlichen Filterbereich, also unterhalb des Leitschaufelringes 2b sollte das Verhältnis von
Innendurchmesser des Filterteils 24a zu Außendurchmesser der Filterpatrone 3 1,8:1 bis 1,3:1, vorzugsweise etwa 1,6:1
betragen. Die Länge der Hülse 2a sollte etwa 30-40 % der Länge der Filterpatrone 3 (z.B. handelsübliche
Papiersternfilterpatrone, 300 mm lang), betragen.
Figur 2 zeigt eine zweite Varaiante der Erfindung mit einem zylindrischen Vorabscheider 13. per Vorabscheider besteht aus
zwei konzentrisch angeordneten Rohren. Die zu filternde Luft gelangt von oben in das innere Eintrittsrohr 15 , das maximal
30 % in den Schmutzauffangfoehälter 10 hineinragt. Durch die
starke Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in dem großen Schmutzauffangraum 10a gelangt gröberer Schmutz nicht
in das Austrittsrohr 16, dessen oberer Teil horizontal in den Lufteintrittsstutzen des Filterteiles mündet. Der
Vorabscheider 13 ist an dem Stutzen 17 des Deckels 8 befestigt. Da vom Filterteil· nur noch feinerer Schmutz in den
Schmutzauffangraum 10a gelangt, ist am Deckel ein leicht
lösbarer vorzugsweise rotationssymmetrischer Staubauffangbehälters 12 mit einer hermetisch dicht
schließenden Klappe 14 angebracht. Diese Klappe ist durch ihr
eigenes Gewicht geöffnet, wenn am Austrittsstutzen kein Unterdruck erzeugt wird und durch den Unterdruck im
Filterteil (24a) geschlossen (selbsttätig schließend), wenn am Austrittsstutzen Unterdruck erzeugt und somit Luft
angesaugt wird. Auf diese Art und Weise wird zum einen die strömungstechnisch notwendige Sperre erreicht, damit bei
Betrieb der Anlage nur Luft über das Äustrittsrohr 16 in das Filterteil 24a gelangt, und zum anderen eine einfache
automatisch Entleerung des Staubauffangbehälters 12.
Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Vorabscheiders
13. Die Luft gelangt über das äußere Eintrittsrohr 15 (Durchmesser z. B. 120 mm) in den Schmutzauffangraum 10a und
von dort zum Austrittsrohr 16 (Durchmesser z. B. 80 mm) und zum Filterteil 24a (Durchmesser z. B. 200 mm). Das
Eintrittsrohr 15 weist eine Leitwendel 18 (z. B. ein an der Rohrinnenwandung befestigtes Luftleitblech) auf, das wie der
Leitschaufelring 2b eine Rotation der Luft verursacht und verhindert, daß die schwereren Teilchen in das Austrittsrohr
16 eingesaugt werden. Dies verhindert auch ein auf das Austrittsrohr 16 aufgesteckter Ansaugschutz 19, der auch den
leichten Kunststoffsack 11 von der Ansaugöffnung fernhält.
Bezugszeichenliste:
1 Filteranlage
2 Leiteinrichtung 2a Hülse
2b Leitschaufelring
3 Filterpatrone 3a Filter
3b Filtergehäuse
4 Halterung für Filterpatrone
5 Flügelmutter
6 Flügelschraube
7 Halterung
8 Deckel
8a Deckelstutzen
8b scheibenförmiger Teil
9 Spannring
10 Schmutzauffangbehälter 10a Schmutzauffangraum · 10b Faß
11 Kunststoffsack
12 Staubauffangbehälter
13 Vorabscheider
14 Klappe
,,ft »«·· ♦·# &iacgr;&ogr;
15 Eintrittsrohr
16 Austrittsrohr
17 Stutzen
18 Leitwendel
19 Ansaugschutz
20 Dichtung
21 Befestigungsmittel
22 Eintrittsstutzen
23 Austrittsstutzen
24 Gehäuseoberteil 24a Filterteil
25 Gehäuseunterteil .
""lllnt'-,').'!1. ■■,,! ,' .j
Claims (1)
- Schutzansprüche:1. Filteranlage (1) nach dem Zyklonprinzip zur Reinigung gasförmiger Medien von festen und/oder staubartigen Partikeln oder Teilen, bestehend aus einem senkrecht stehenden zylinderförmigen Gehäuseunterteil (25), das als Schmutzauffangbehälter (10) und als Schmutzauffangraum (10a) dient und einem senkrecht stehenden, zylinderförmigen, mit dem Gehäuseunterteil (25) hermetisch weitgehend dicht verbindbaren Gehäuseoberteil (24) mit einer konzentrisch angeordneten, auswechselbaren hohlzylinderförmigen Filterpatrone (3), mit einem Eintrittsstutzen (22) und einem Austrittsstutzen (23), an dem ein Unterdruck erzeugbar ist, so daß das verschmutzte Medium über den -Eintrittsstutzen (22), die Hülse (2aj, den Leitschaufelring (2b), dem Schmutz auf fangraum (10a), das Filter (3a,) zum Austrittsstutzen (23) gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Schmutzauffangraumes (10a) des Gehäuseunterteiles (25) mindestens dem 1,5-fachen des Gehäuseoberteiles (24) beträgt.2. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Schmutzauffangraumes (10a) des Gehäuseunterteiles (25) dem 2,5- bis 6-fachen des Gehäuseoberteiles (24) beträgt.3. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des Schmutzauffangbehälters 10 mindestens 1:1, vorzugsweise 2,5:1 bis 1,5:1 beträgt.4. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Schmutzauffangraumes (10a) des Gehäuseunterteiles (25) mindestens 40 1 beträgt.5. Filteranlage (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Schmutzauffangraumes (10a) des Gehäuseunterteiles (25) 60 bis 150 1 beträgt.6. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (25) aus einem Schmutzauffangbehälter (10) in Form eines handelsüblichen Fasses (10b) und einem dazugehörigen Deckel (8) mit nachträglich angebrachtem Deckelstutzen -(8a) besteht*.7. Filteranlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Faß (10b) und der Deckel (8) mittels Spannring (9) hermetisch dicht bzw. weitgehend dicht verbindbar sind.8. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Faß (10b) ein handelsüblicher Kunststoffsack (11),z.B. PE-Sack, als eigentlicher Schmutzauffarbbehälter (10) eingelegt bzw. eingehängt ist, dessen Rand zwischen Deckel (8) und Faßrand eingeklemmt ist.9. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (24) aus einem Filterteil (24a) und einem Vorabscheider (13) besteht.10. Filteranlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (25) im Bereich des Deckels 8 einen hermetisch dichten Staubauffangbehälter (12) mit Klappe (14) aufweist und mit diesem durch Befestigungsmittel (21) lösbar verbunden ist.11. Filteranlage (l) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Vorabscheider (13) aus einem inneren Eintrittsrohr (15) mit nach oben gerichtetem Eintrittsstutzen (22) besteht, durch das das Medium in den Schmutzaüffangraum (10a) gelangt, und einem äußeren, das Eintrittsrohr (15) umgebenden Austrittsrohr (16), durch das das vorgereinigte Medium in das Filterteil (24a) gelangen kann,,12. Filteranlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Vorabscheider (13) aus einem äußeren Eintrittsrohr (15) mit seitswärts gerichtetem Eintrittsstutzen (22) besteht, durch das das Medium in denEintrittsrohr (15) umgebenden Austrittsrohr (16), durch das das vorgereinigte Medium in das Filterteil (24a) gelangt.13. Filteranlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsrohr (15) maximal zu 30% in den Schmutzauffangbehälter (10) hineinragt.14. Filteranlage (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsrohr (16)maximal zu 30% in den Schmutzauffangbehälter (10) hineinragt.15. Filteranlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsrohr (16) am unteren Ende einen großmaschigen Ansaugschutz (19) aufweist.16. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innendurchmesserss des Filterteils (24a) zum Außendurchmesser der Filterpatrone (3) 1,8 bis 1,3, vorzugsweise etwa 1,6 beträgt.17. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Ein- und Äustrittstutzens (22, 23) 60 bis 150 mm beträgt.19. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Kunststoffhülse (2a), die bezüglich desFilter's konzentrisch in geringem Abstand angeordnet ist, 30 bis 40 % der Länge der Filterpatrone beträgt.19. Filter'anlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2a) und der Leitschaufelring (2b) einstückig ausgebildet sind.20. Filteranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2a) aus dem Filterteil (24a) herausnehmbar ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE (1) | DE29617150U1 (de) |
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1996
- 1996-10-02 DE DE29617150U patent/DE29617150U1/de not_active Expired - Lifetime
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