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Staub filter
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Die Erfindung betrifft ein Staubfilter mit wenigstens einem in einem
Gehäuse angeordneten Filterschlauch, dessen offenes Ende nach Art eines Saumes zur
Bildung eines r#ngförmigen Hohlraumes mit einem darin gehaltenen Spannring ausgebildet
und in einer nach innen offenen Ringnut eines auf einem Schlauchboden befestigten
Schlauchstutzens mit kreisförmigem Querschnitt gehalten ist.
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Bei vergleichbaren Staub filtern werden einendig offene Filterschläuche
verwendet, welche vorzugsweise nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet
sind. Das offene Ende eines Filterschlauches ist jeweils mit einem Schlauchstutzen
verbunden, welcher in einem mit dem Gehäuse verbundenen Schlauchboden gehalten ist.
Die geschlossenen Enden der Schläuche sind derart mit einer Mechanik verbunden,
daß die Filterschläuche in der Betriebsstellung gestrafft und ggf. auch
zum
Reinigen bewegt werden können. Je nach Ausführung und Arbeitsweise des Staubfilters
können die Filterschläuche von innen oder von außen beaufschlagt werden. Entsprechend
sind die offenen Enden der Filterschläuche der Rohgas- oder der Reingasseite zugekehrt.
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Zur Verbindung der Filterschläuche mit den Schlauchstutzen ist es
bekannt, die Filterschläuche jeweils über einen Schlauchstutzen zu stülpen und sie
mit einer Schlauchschnalle oder Schlauchschelle zu befestigen. Außerdem ist es bekannt,
die Verbindung des Filterschlauches mit dem Schlauchstutzen durch einen Spannring
herbeizuführen, welcher in dem Hohlraum eines Saumes am offenen Ende des Filterschlauches
eingenäht ist. Derartige Spannringe sind aus Federbandstahl mit rechteckförmigem
Querschnitt hergestellt. Zur Bildung des Spannringes werden die freien Enden des
Federbandstahles vernietet, da eine Schweißverbindung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung
der erforderlichen Federungseigenschaften nicht möglich ist. Zur Montage eines derartigen
mit einem Spannring versehenen Filterschlauches an den Schlauchstutzen wird der
Spannring in radialer Richtung nach innen manuell eingedrückt, um nach dem Loslassen
in eine der Querschnittsform des Spannringes angepaßte Ringnut des Schlauchstutzens
einzuschnappen. Der Spannring muß dabei so weit nach innen eingedrückt werden, daß
er in das Innere des Schlauchstutzens eingeführt werden kann. Bei etwas robuster
Handhabung kann ein Einknicken des Spannringes erfolgen, so daß der Spannring seine
Federungseigenschaften verliert und ausgetauscht
werden muß. Dies
erfordert einen erheblichen Aufwand. Die Herstellung der bekannten Spannringe ist
mit beachtlichen Kosten verbunden, und die Montage der Filterschläuche mit derartigen
Ringen ist schwierig und im allgemeinen nur unter Zuhilfenahme von Werkzeugen möglich,
da die Ringe in der Betriebsstellung auf dem gesamten Umfang der Ringnut mit Druck
anliegen müssen und mit Kraft sowie Geschick durch einen gegenüber dem Bereich der
Ringnut geringeren Durchmesser des Schlauchstutzens hindurch in die Schnappstellung
überführt werden müssen. Während des Betriebes des Staubfilters wird auf die Filterschläuche
nicht nur in radialer Richtung eine Kraft ausgeübt, sondern auch eine in Richtung
der Längsachse wirkende Zugkraft. Hierdurch besteht die Gefahr eines vorzeitigen
Verschleißes des Filtergewebes im Bereich der Kanten des Spannringes und der im
allgemein rechteckigen Ringnut.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Staubfilter der einleitend beschriebenen
Art so weiterzubilden, daß eine wirtschaftliche Herstellung der Spannringe auch
bei unterschiedlichen Größen und eine einfache Ausrüstung der Filterschläuche mit
den Ringen sowie eine problemlose Montage des Filterschlauches auf dem Schlauchstutzen
ohne die Gefahr des Einknickens des Spannringes auf einfache Weise und ohne Zuhilfenahme
von Werkzeugen möglich sind und darüber hinaus ein vorzeitiger Verschleiß des Filterschlauches
im Bereich des Spannringes vermieden wird.
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Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch,
daß der Spannring als eine zu einem Toroid geformte
Schraubenfeder
ausgebildet ist, deren in der Ringnutebene nach innen gerichtete Windungsabschnitte
einander berühren, und daß die Querschnittsform der Ringnut dem kreisförmigen Querschnitt
der Windungen der Schraubenfeder angepaßt ist. Zur Bildung des toroidförmigen Spannringes
sind die Enden miteinander verbunden, z.B. über eine Hülse,oder berühren einander.
Die Schraubenfeder besteht aus einem Federdraht mit konstantem Querschnitt. Auch
die Windungen der Schraubenfeder haben in Umfangsrichtung des Toroides einen konstanten
Querschnitt. Im eingebauten Zustand der Schraubenfeder liegen die in der Ringnutebene
nach innen gerichteten Windungsabschnitte unmittelbar aufeinander, so daß-in diesem
Bereich auf die Schraubenfeder eine Druckkraft ausgetbt wird.
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Entsprechend stehen die in der Ringnutebene außenliegenden Windungsabschnitte
der toroidförmig geformten Schraubenfeder unter einer Zugbelastung. Da die in den
Saum des Filterschlauches eingenähte Schraubenfeder keine scharfen Kanten aufweist
und auch die Ringnut unter Vermeidung von Kanten einen gerundeten Querschnitt aufweist,
wird eine zum vorzeitigen mechanischen Verschleiß führende Beanspruchung des Filterschlauches
vermieden.
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Ein wesentlicher Vorteil des neuen Spannringes besteht darin, daß
dieser zur'Montage nicht nur in radialer Ri#chtung, sondern auch in axialer Richtung
verformt werden kann. Unabhängig von der Richtung der Verformung ist im Vergleich
zu den bekannten Spannringen hierzu ein wesentlich geringerer Kraftaufwand erforderlich.
Ein bleibendes Einknicken des neuen Spannringes tritt selbst bei übermäßiger manueller
Verformung nicht auf.
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Da bei der Montage auch ein erheblicher Zeit vorteil erreicht
wird,
führt das Auswechseln der Filterschläuche unter Verwendung der neuen Spannringe
zu einer kürzeren Betriebsunterbrechung des Staubfilters. Die Verbindung des Filterschlauches
mit dem Schlauchstutzen kann unabhängig von der Richtung der Staubgasströmung im
Staubfilter verwendet werden. Die Schraubenfeder kann in einen bereits vorhandenen
Saum des Filterschlauches nachträglich eingeführt werden, wobei lediglich eine kleine
Offs nung zur Herstellung der Verbindung der Enden der Schraubenfeder erforderlich
ist. Somit ist neben einer einfachen wirtschaftlichen Herstellung des Spannringes
auch eine preisgünstige Ausbrüstung des Filterschlauches mit dem Spannring möglich.
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Die Enden der Schraubenfeder sind zweckmäßig mittels eines Stiftes
verbunden, dessen Außendurchmesser zur ~kraftschlüssigen Verbindung geringfügig
größer ist als der Innendurchmesser der Windungen der Schraubenfeder. Auf diese
Weise können die Enden der in den Saum des Filterschlauches eingeführten Schraubenfeder
auch bei einer nur kleinen oeffnung des Saumes einfach und sicher verbunden werden.
Hierbei muß der Stift reibschlüssig in die Windungen der Schraubenfeder eingreifen,
so daß eine Bewegung des Stiftes in Richtung der Schraubenfederachse nicht möglich
ist.
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Bei Verwendung eines Stiftes zur Verbindung der Enden der Schraubenfeder
ist es vorteilhaft, wenn der Stift einen dem
Toroid entsprechenden
Krümmungsradius aufweist. Hierdurch wird eine sichere Anlage des Filt-erschlauches
an den Stutzen auch im Bereich der Verbindungsstelle zwischen den Enden der Schraubenfeder
gewährleistet. Ein entsprechender Krümmungsradius kann auch auch durch einen aus
einem flexiblen Material hergestellten Stift erreicht werden.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. Fig. 1 die Seitenansicht eines Staubfilters bzw.
einer Staubfilterkammer mit nebeneinander angeordneten Filterschläuchen, Fig. 2
einen Längsschnitt durch einen mit einem Filterschlauch verbundenen und im Schlauchboden
gehaltenen Schlauchstutzen in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Darstellung, Fig.
3 eine Draufsicht auf einen aus einer Schraubenfeder hergestellten toroidförmigen
Spannring mit nur teilweise dargestellten Windungen, Fig. 4 einen Stift zur Verbindung
der Enden der Schraubenfeder nach Fig. 3 mit nur einem dargestellten Ende der Schraubenfeder
und Fig. 5 eine Einzelheit Z nach Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.
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Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Staubfilters mit nebeneinander in
einem
Gehäuse 1 angeordneten Filterschläuchen 2. Die einendig offenen Filterschläuche
2 sind mit ihren offenen Enden nach unten gerichtet und jeweils mit einem Schlauchstutzen
3 verbunden. Die Schlauchstutzen 3 sind im Schlauchboden 4 gehalten, welcher seinerseits
in. dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die oberen geschlossenen Enden der Filterschläuche
2 sind an einer Hängeeinrichtung 5 befestigt# welche ihrerseits mit einer Klopfeinrichtung
6 verbunden ist. Am unteren Ende des Staubfilters befindet sich ein Rohgasraum 7
mit einem Zuströmstutzen 7a, während am oberen Ende ein Reingaskanal 8 angeordnet
ist. Innerhalb des Reingaskanales 8 befindet sich eine schwenkbare Absperrklappe
9. Außerdem ist ein Spülgaskanal 10 mit einer darin angeordneten Spülgasklappe 11
vorgesehen.
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Infolge der von einem nicht dargestellten Ventilator erzeugten Gasströmung
strömt das staubhaltige Rohgas längs der Pfeile 12 durch die Schlauchstutzen 3 in
das Innere der Filterschläuche 2.
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Das von den Staubteilchen befreite Gas strömt längs der Pfeile 13
in den Reingaskanal 8. Zur Reinigung der mit dem Staub beladenen Filterschläuche
2 wird der Reingaskanal 8 durch die Absperrklappe 9 verschlossen, während die Spülgasklappe
11 geöffnet wird. Auf diese Weise kann Spülgas in Richtung des Pfeiles 14 in das
Innere des Gehäuses 1 des Staubfilters eingeführt werden. Hierbei bewirkt das Spülgas
eine Reinigung der. Filterschläuche 2, um anschließend in Gegenrichtung der Pfeile
12 ab zuströmen. Gleichzeitig wird die mit den Filterschläuchen 2 verbundene Klopfeinrichtung
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in Bewegung gesetzt, so daß die Filterschläuche 2 von den auf ihrer Innenseite haftenden
Staubteilchen befreit werden und diese vom Spülgas fortgetragen werden.
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Fig. 2 zeigt einen im Schlauchboden 4 gehaltenen Schlauchstutzen 3
sowie einen Abschnitt des damit verbundenen Filterschlauches 2 in vergrößert er
Darstellung. Auf der zum Filterschlauch 2 gerichteten Seite ist der Schlauchstutzen
3 mit einer Ringnut 15 ausgerüstet, welche einen gerundeten Querschnitt aufweist.
Die auch in Fig. 5 dargestellte Ringnut 15 dient zur Aufnahme des offenen Endes
des Filterschlauches 2. Der öffnungsseitige Rand des Filterschlauches 2 ist nach
Art eines Saumes umgeschlagen und durch die Nähte 16 und-17 mit der Wandung des
Filterschlauches 2 verbunden. In den somit entstandenen Hohlraum 18 des Filterschlauches
2 ist eine zu einem Toroid 19 geformte Schraubenfeder 20 eingelegt, deren in der
Ebene 21 der Ringnut 15 nach innen gerichtete Windungsabschnitte 20a einander berühren,
wie Fig. 3 zeigt. Zur Bildung eines endlosen Spannringes sind die freien Enden 20b
der Schraubenfeder 20 mittels eines Stiftes 22 verbunden. Am Beispiel eines freien
Endes 20b der Schraubenfeder 20 zeigt Fig. 4 den in die Schraubenfeder 20 eingeschobenen
Stift 22.
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Der Außendurchmesser des Stiftes 22 ist zur kraftschlüssigen Verbindung
geringfügig größer als der Innendurchmesser der Windungen der Schraubenfeder 20.
Außerdem weist der Stift 22 einen dem Toroid 19 entsprechenden Krümmungsradius 23
auf, so daß die Kreisform des Toroides 19 nicht durch den Stift 22 verändert
wird
Im eingebauten Zustand des Filterschlauches 2 in den Schlauchstutzen 22 drückt die
Schraubenfeder 20 den ringförmigen Endabschnitt des Filterschlauches 2 gegen die
Wandung der Ringnut 155 so daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Filterschlauch
2 und dem Schlauchstutzen 3 entsteht. Zur gleichzeitigen Herstellung eines Formschlusses
zwischen dem Filterschlauch 2 und dem Schlauchstutzen 3 entspricht der im Querschnitt
der Ringnut 15 liegende Krümmungsradius dem Außenradius der Windungen der Schraubenfeder
20, so daß eine flächige Anlage des Endabschnittes des Filterschlauches 2 an der
Gegenfläche der Ringnut 15 entsteht, wie in Fig. 5 zu erkennen ist.
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Der mit der Schraubenfeder 20 als Spannring ausgerüstete Filterschlauch
2 kann auf einfache Weise ohne Zuhilfenanmc von Werkzeug in die Ringnut 15 des Schlauchstutzens
-3 montiert werden.
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Hierbei wird ein in Umfangsrichtung begrenzter Abschnitt des vom Saum
des Filterschlauches 2 umgebenen Spannringes in die Nut 15 eingelegt, während der
nicht eingelegte Ringabschnitt des Spannringes in radialer Richtung nach innen ausbuchtend
eingedrückt wird. Auf diese Weise kann auch der eingedrückte Abschnitt des Spannringes
manuell in die Ringnutebene 21 geschoben werden, um nach dem LQslassen schnappartig
in die Ringnut 15 einzufedern.
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Das Eindrücken des als Schraubenfeder ausgebildeten Spannringes erfordert
einen äußerst geringen Kraftaufwand. Auch bei übermäßigem Kraftaufwand tritt keine
bleibende Verformung des Spannringes auf, da dieser sowohl in radialer als auch
in axialer
Richtung des Filterschlauches 2 federnd nachgibt. Auch
eine Beschädigung des Filterschlauches 2 durch den Spannring oder den Schlauchstutzen
3 wird vermieden, da durch die Krümmungsradien der Windungen der Schraubenfeder
20 sowie der Ringnut 15 keine scharfen Kanten entstehen.
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Je nach Betriebsart des Staubfilters treten im Filterschlauch 2 entweder
nach außen oder nach innen gerichtete radiale Spannungen auf. Auch bei nach innen
gerichteten radialen Kräften knickt die zu einem Spannring geformte Schraubenfeder
20 nicht aus, da ihre in der Ringnutebene 21 innen liegenden Windungsabschnitte
20 eng aneinanderliegen und sich gegenseitig abstützen..
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