DE3152102C1 - Luftzufuehrer und Rueckspueler fuer Luftreiniger - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (42, 44, 48) einteilig mit der Sammelkammer (34) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Diaphragma (42), das als gemeinsame Wandung zur Teilung der Lufteinlaßkammer (32) von der Sammelkammer (34) dient, die mindestens eine Entlüftungsbohrung (58) aufweist und zwischen einer Luftsammelstellung und einer Luftfreigabestellung beweglich ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkammer (32) durch feste Wandungen (36, 38, 40) und die Sammelkammer (34) durch feste Wandungen (44,46) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wandung (44) der Sammelkammer (34) einen Auslaßkanal bildet und das freie Ende (48) der anderen Wandung (46) das freie Ende der Wandung (44) konkav nach innen hin übergreift

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (36) eine im wesentlichen ringförmige Gestalt aufweist und den Boden der Lufteinlaßkammer (32) bildet, die Wandung (40) sich vom äußeren Umfang der Wandung (36) aus nach oben ausstreckt und die Wandung (38) sich vom inneren Umfang der Wandung (36) aus nach oben erstreckt und das Diaphragma (42) eine flexible, ringförmige Wand bildet, die sich etwa parallel zur Wandung (36) zwischen der Wandung (38) und der Wandung (40) erstreckt, wobei ein Raum zwischen dem Diaphragma (42) und der Wandung (38) gebildet ist, der den Auslaß (52) aus der Lufteinlaßkammer (32) bildet.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftzuführer und Rückspüler für Luftreiniger in Verbindung mit Filterelementen für Feststoffpartikelchen.

Zahlreiche Luftreiniger oder Filtereinrichtungen arbeiten mit Filterelementen, die Feststoffpartikelchen aus dem Luftstrom dadurch ausscheiden, daß sich die

ίο Feststoffpartikelchen an der Oberfläche des Filterelementes ansetzen. Die gesammelten Feststoffpartikelchen müssen periodisch vom Filterelement entfernt werden.
Eine allgemein übliche Technik zur Entfernung der angesammelten Feststoffpartikelchen vom Filterelement ist das Rückspülen oder der Einsatz von pulsierenden entgegengesetzt gerichteten Luftstrahlen. Bei dieser Technik wird ein Druckluftstrahl durch das Filterelement in einer Richtung geführt, die umgekehrt zur Richtung der zu reinigenden Luft gerichtet ist. Der Druckluftstrahl bewirkt, daß die angesammelten Feststoffpartikelchen von der Oberfläche des Filterelementes freigegeben werden.

Die z. B. durch die US-PS 37 29 903, US-PS 37 98 878, US-PS 40 77 781 und GB-PS 15 16 721 bekannten, die Rückspültechnik benutzenden Filterelemente benutzen eine Einrichtung zur Führung des zu reinigenden Luftstromes durch das Filterelement, die unabhängig von der Rückspüleinrichtung ist Die Rückspüleinrichtung besteht dabei üblicherweise aus getrennten Leitungen bzw. Rohren mit den zugeordneten Kontrollventilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rückspüleinrichtung und die Luftzuführung in eine einzige Baueinheit zu integrieren, so daß auf diese Weise die Filtervorrichtung vereinfacht und kompakter konstruiert werden kann.

Die der· Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lufteinlaßkammer im wesentlichen ringförmig ausgebildet und koaxial oberhalb der Auslaßöffnung des Filterelementes angeordnet. Die Sammelkammer wird oberhalb der Lufteinlaßkammer angeordnet und ist im wesentlichen ringförmig und konisch ausgebildet. Ein ringförmig ausgebildetes Diaphragma dient als gemeinsame Wandung der Lufteinlaßkammer und der Sammelkammer. Wenigstens eine Bohrung ist in diesem Diaphragma vorgesehen, die als Entlüftungsmittel dient, um einen Teil der Druckluft von der Lufteinlaßkammer zur Sammelkammer zu führen.

Das Diaphragma wird nach oben gewölbt, wenn Druckluft in die Lufteinlaßkammer eingeführt wird.

Eine innere Wandung der Sammelkammer erstreckt sich von dem Diaphragma nach oben. Diese innere Wandung wird, wenn das Diaphragma nach oben gewölbt wird, nach oben bewegt, um derart gegen das freie, konkav gewölbte Ende der äußeren Wandung der Sammelkammer abzudichten. Auf diese Weise wird ein Teil der Druckluft, die zur Lufteinlaßkammer geführt ist, zur Sammelkammer geführt und in der Sammelkammer gespeichert. Gleichzeitig wird der größere Teil der zur Lufteinlaßkammer geführten Luft nach außen zu einem ringförmig ausgebildeten Auslaß geleitet, der an die Luftsammeikammer anschließt. Die Druckluft, die aus diesem ringförmigen Auslaß austritt, erzeugt eine Strömung der Schmutzluft durch das Filterelement und die.

Filtervorrichtung.

Wird keine Druckluft zur Lufteinlaßkammer geführt, bewegt sich das Diaphragma nach unten und führt die innere Wandung der Sammelkammer von dem freien gewölbten Ende der äußeren Wandung weg. Das freie Ende der äußeren Wandung der Sammelkammer ist so ausgestaltet, daß ein Druckluftstrom in einer Richtung erzeugt wird, der umgekehrt zum normalen Fluß der vom Filterelement kommenden Luft steht, um somit einen Rückwascheffekt für die Feststoffteilchen, die sich auf dem Filterelement gesammelt haben, zu erzeugen.

Die Vorrichtung arbeitet weiterhin als Luftzuführer. Die Druckluft, die über die Lufteinlaßkammer geführt wird, wirkt zusätzlich zu der Tatsache, daß sie die Quelle für den Rückspülstrom darstellt, als ein Luftstromerzeuger, so daß damit zusätzliche Gebläse und Antriebseinrichtungen vermieden werden. Die Sammelkammer macht die Anordnung einer zusätzlichen Rückspüleinrichtung überflüssig und vermeidet die damit sonst notwendigen Leitungen. Der Einsatz eines Diaphragmas für die Sammelkammer, um damit automatisch die gesammelte Druckluft abzugeben, macht die Anordnung komplexer Kontroll- und Ventileinrichtungen für die Rückspüleinrichtung überflüssig. Eine einzige Kraftquelle, beispielsweise eine Druckluftleitung, ist die einzige erforderliche Energiequelle, die mit dem Betriebsschalter einer Hauptmaschine gekoppelt sein kann, von welcher die Feststoffpartikelchen abgezogen werden sollen, wie beispielsweise einer Fräsmaschine, einer Schleifmaschine, einem Vibrationsschleifer, einer Säge od. dgl.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht auf einen Luftreiniger, in

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in F i g. 1, in

F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in F i g. 1 wenn Druckluft in die Lufteinlaßkammer eingeführt wird, in

F i g. 4 eine Darstellung gemäß F i g. 3 während der Arbeitsweise der Vorrichtung, in

F i g. 5 eine Darstellung gemäß F i g. 3, wenn die Druckluftzuführung zur Lufteinlaßkammer unterbrochen ist und in

F i g. 6 eine Darstellung gemäß F i g. 3, wenn die Vorrichtung als Rückspüler arbeitet.

Ein Luftreiniger 10 wird durch ein im wesentlichen zylindrisch gestaltetes Gehäuse 12 sowie eine Luftzufuhr- und Rückspüleinrichtung 14, die oberhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist, gebildet

Eine Einlaßleitung 16 dient als Einlaß für Schmutzluft von Werkzeugmaschinen, Schleifgeräten, Fräsen, Sägen od. dgl. Ein rohrförmig ausgebildetes Filterelement 18 ist innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet Das Filterelement 18 besteht vorzugsweise aus einem Papierfaltenfilter aus porösem Papierwerkstoff mit einer Vielzahl von Falten 20. Am oberen Ende des Filterelementes 18 ist ein ringförmiger Deckel 22 angeordnet, der seinerseits an einem nach innen gerichteten Flansch 24 des Gehäuses 12 befestigt ist. Eine Dichtung 26 ist zwischen den Deckel 22 und den Flansch 24 eingeschaltet, um somit eine luftdichte Abdichtung in diesem Bereich zu bewirken. Der Bereich zwischen dem Gehäuse 12 und der äußeren Oberfläche des Filterelementes 18 dient als Filterkammer 28.

Wie dies durch den Pfeil A in F i g. 1 verdeutlicht wird, tritt die Schmutzluft in die Filterkammer 28 über die Einlaßleitung 16 ein, fließt durch das Filterelement 18 in den hohlen Innenraum (Pfeil B in F i g. 3 und 4) und fließt dann nach oben und aus dem Hohlraum durch eine Auslaßöffnung 30 aus.

Die Luftzufuhr- und Rückspüleinrichtung 14 besteht im wesentlichen aus einer Lufteinlaßkammer 32 und einer Sammelkammer 34. Die Lufteinlaßkammer 32 wird durch einzelne Wandungen gebildet:

Eine ringförmige Wandung 36, eine innere, zylindrisehe Wandung 38, eine zylindrisch ausgebildete äußere Wandung 40 und ein Diaphragma 42. Die Sammelkammer 34 wird durch eine aufrechte innere Wandung 44, eine aufrechte äußere Wandung 46 und ein freies Ende 48 sowie das Diaphragma 42 gebildet Die Wandungen 36,38 und 40 bestehen vorzugsweise aus einem einzigen, geformten Werkstoffteil, beispielsweise Kunststoff. Die äußere Wandung 46 und das freie Ende 48 sind vorzugsweise ebenfalls einteilig aus einem Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, hergestellt.

Schließlich wird das Diaphragma 42 und die innere Wandung 44 ebenfalls einteilig aus einem Werkstoff hergestellt, wobei vorzugsweise korrosionsfester Stahl besonders gut als flexibles Diaphragma arbeitet. Eine U-förmig ausgebildete Lippe 50 ist an der oberen Kante der Wandung 40 ausgeformt und nimmt die äußere Kante des Diaphragmas 42 und einen nach außen gerichteten Flansch der Wandung 46 auf. Die Sammelkammer 34 ist auf diese Weise unmittelbar oberhalb der Lufteinlaßkammer 32 angeordnet Die innere Wandung 38 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet Ein ringförmig ausgebildeter Auslaß 52 der Lufteinlaßkammer 32 wird durch einen Spalt zwischen den oberen Enden der Wandung 38 dem Diaphragma 42 und der Wandung 44 gebildet. Der Auslaß 52 und das untere Ende der Wandung 44 bilden eine Venturidüse für die Druckluft, die aus dem Auslaß 52 ausströmt Oberhalb dieser Venturidüse erstreckt sich die Wandung 44 nach oben und außen. Die äußere Wandung 46 der Sammelkammer 34 erstreckt sich nach oben und innen von der Außenkante des Diaphragmas 42, so daß die Sammelkammer 34 im Schnitt als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist Das freie Ende 48 erstreckt sich nach innen von der Wandung 46 und nach unten über das obere Ende der Wandung 44. Das freie Ende dient als Strömungsrichter für die aus der Sammelkammer 34 austretende Luft Eine Lufteinlaßöffnung 54 ist in der äußeren Wandung 40 der Lufteinlaßkammer 32 vorgesehen. Eine Kupplung 56 verbindet diese Lufteinlaßöffnung 54 mit einer Leitung für ein Druckfluid, wie beispielsweise Luft Eine Vielzahl von Entlüftungsbohrungen 58 schafft eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßkammer 32 und der Sammelkammer 34.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Luftreinigers 10 anhand der F i g. 3 bis 6, die schematisch die verschiedenen Arbeitsstadien darstellen, erläutert:

F i g. 3 zeigt, wenn zu Beginn der Arbeit Druckluft zur Lufteinlaßkammer 32 über die Lufteinlaßöffnung 54 zugeführt wird (Pfeil Q. Hierbei wölbt sich das Diaphragma 42 nach oben, und nimmt bei dieser Bewegung die innere Wandung 44 mit In der nach oben gewölbten Stellung des Diaphragmas 42 legt sich die obere Kante der Innenwandung 44 als Dichtung gegen das freie Ende 48. Ein kleiner Anteil der Luft fließt über die Entlüftungsbohrungen 58 in die Sammelkammer 34 (Pfeil D).

Da der Auslaß 52 größer als die Bohrungen 58 ist, fließt der größere Teil der Druckluft aus der Lufteinlaßkammer 32 über den ringförmigen Auslaß 52 aus (Pfeil E). Der durch die Wandung 38 gebildete Kanal ist fluchtend

oberhalb der Auslaßöffnung 30 des Filterelementes 18 angeordnet. Die durch den Auslaß 52 ausströmende Druckluft erzeugt einen Zug der Schmutzluft durch die Einlaßleitung 16 und bewirkt eine Luftströmung der gefilterten Luft in den Hohlraum des Filterelementes 18. Die gefilterte Luft und die Druckluft fließen dann durch den durch die innere Wandung 44 gebildeten Kanal aus (Pfeil F).

Fig.4 zeigt ein weiteres Stadium. Weiterhin wird Druckluft zur Lufteinlaßkammer 32 geführt. Die Druckluft fließt weiterhin aus der Lufteinlaßkammer 32 und bewirkt eine Strömung an der Einlaßleitung 16 und durch das Filterelement 18. Die Sammelkammer 34 wurde mit Druckluft gefüllt und der Druck hat sich auf beiden Seiten des Diaphragmas 42 egalisiert. Weitere Druckluft kann durch die Entlüftungsbohrungen 58 nicht mehr fließen. Die Oberfläche des Diaphragmas 42, auf welche die Druckluft wirkt, ist größer als die Oberfläche der Wandung 42 innerhalb der Sammelkammer 34. Das Diaphragma 42 bleibt daher in der nach oben gerichteten Stellung.

Fig.5 zeigt das Arbeitsstadium, in welcher die Druckluftzuführung zur Lufteinlaßkammer 32 unterbrochen ist und F i g. 6 zeigt das Stadium der Vorrichtung unmittelbar nach Unterbrechen der Druckluftzuführung zur Lufteinlaßkammer 32.

Wenn die Druckluftzuführung unterbrochen wird, fließt die in der Lufteinlaßkammer 32 enthaltene Druckluft schnell über den Auslaß 52 aus, der insgesamt größe ist als der Gesamtquerschnitt aller Entlüftungsbohrungen 58. Der Druck in der Lufteinlaßkammer wird daher schnell abgesenkt und ein kleiner Anteil der Druckluft aus der Sammelkammer 34 fließt in die Lufteinlaßkammer 32 zurück (Pfeile G). Da aber der Druck in der Lufteinlaßkammer 32 gesenkt ist, kann das Diaphragma 42 unter der Wirkung der in der Sammelkammer 34 enthaltenen Luft nach unten zurückschwenken (F i g. 6).

Hat sich das Diaphragma 42 zurückbewegt, wird ein relativ großer Austrittsspalt zwischen der oberen Kante der inneren Wandung 44 und dem freien Ende 48 freigegeben, wobei die Größe dieses Austrittsspaltes wesentlich größer ist als der Gesamtquerschnitt der Entlüftungsbohrungen 58. Die Druckluft, die in der Sammelkammer 34 gespeichert war, fließt durch diesen Auslaßspalt aus. Da das freie Ende 48 nach unten gewölbt ist, erhält die durch diesen Spalt austretende Luft eine Richtung nach unten durch den durch die innere Wandung 44 gebildeten Kanal und durch den durch die Wandung 38 gebildeten Kanal (Pfeil H). Ein gewisser Anteil der Umgebungsluft (Pfeil I) wird durch diesen Druckluftstrom mit angezogen. Wie der Pfeil /verdeutlicht, wird diese Luft in den Hohlraum des Filterelementes 18 eingeführt und hierdurch wird ein Rückspülen des Filterelementes 18 bewirkt, so daß die an der äußeren Oberfläche des Filterelementes 18 angesammelten Feststoffpartikelchen gelöst werden.

Die Vorrichtung 10 ist insbesondere sinnvoll in Verbindung mit Arbeitsgeräten, wie Schleif- und Bohrmaschinen und dgl., bei welchen feine Feststoffpartikelchen anfallen. Der Schaltvorgang für die Druckluft (an — aus) kann mit dem Schalter für die Arbeitsmaschine gekoppelt werden, in deren Verbindung die Filtereinrichtung 10 benutzt wird. Die Feststoffpartikelchen, die sich an der äußeren Seite des Filterelementes 18 angesammelt haben, können auf diese Weise automatisch bei jedem Stop der Maschine rückgepült werden. Die einzige Kraft, die erforderlich ist, um den Luftreiniger 10 zu bedienen, ist die eigentliche Hauptarbeitsleitung, die beispielsweise mit 4 bis 7 kg/cm² Druck arbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Luftzuführer und Rückspüler für Luftreiniger in Verbindung mit Filterelementen für Feststoffpartikelchen, gekennzeichnet durch

a) eine Lufteinlaßkammer (32) mit einer Lufteinlaßöffnung (54) zur Zuführung von Druckfluid von einer Druckfluidquelle und einem Auslaß (52) zur Richtung des Druckfluids hinter eine Auslaßöffnung (30) eines Filterelementes (18), um eine Strömung der Schmutzluft durch das Filterelement (18) zu bewirken,

b) eine Sammelkammer (34) zur Speicherung eines Teiles des Druckfluids während dessen Zuführung,

c) mindestens eine Entlüftungbohrung (58) zur Zuführung eines Teiles des Druckfluids von der Lufteinlaßkammer (32) zur Sammelkammer (34) und

d) Steuermittel (42, 44, 48) zur Blockierung des Druckfluidflusses aus der Sammelkammer (34), während Druckfluid zur Lufteinlaßkammer (32) geführt wird und zur Freigabe des Druckfluids aus der Sammelkammer (34) in einer Richtung umgekehrt zur Richtung des Flusses des Druckfluids aus dem Auslaß (52) der Lufteinlaßkammer (32), wodurch das Filterelement (18) durch das in der Sammelkammer (34) gespeicherte Druckfluid rückgespült wird.