DE3790084C2 - Luftfiltervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfiltervorrichtung, enthaltend ein erstes Filterelement mit einem ersten Filtermedium, ein zweites Filterelement mit einem zweiten Filtermedium, Mittel zum Halten des zweiten Filterelements an dem ersten Filterelement, wobei die einander gegen­ überliegenden Oberflächen des zweiten und des ersten Filterelements eine Kammer mit einer Öffnung bilden, die in Luftstrom-Verbindung mit der Umgebung außerhalb der beiden Filterelemente steht, und eine Dichtungsplatte einer solchen Größe, daß sie die Öffnung abdeckt und an Oberflächen der Luftfilter­ anordnung abdichtend anliegt.

Es sind Luftfiltervorrichtungen bekannt, die in einem besonderen Behälter angeordnete Luftfilter enthalten, um die Rückstände von aus industriellen Maschinen ausge­ blasener Luft zu entfernen. Solche als Behältersammler bezeichneten Luftfiltervorrichtungen saugen verschmutzte Luft von einer Maschine, wie z. B. einer Säge, einer Schleifmaschine, Verpackungsmaschine oder anderen Quellen schmutziger Luft an. Solche Behältersammler sind normaler­ weise einer besonderen Maschine in einer Fabrik zugeordnet und verhindern ein Zirkulieren der hierin erzeugten Verschmutzungen in die Umgebungsluft. Der Luftstrom von einer solchen Maschine wird durch eine Motor-Gebläse- Einheit erzeugt, die innerhalb des besonderen Behälters angeordnet ist.

Bisher bekannte Behältersammler enthielten eine Mehrzahl von Stoffbeuteln als Filtermedium, die die Verunreinigun­ gen auf der Außenseite des Beutels sammelten. Nach einer gewissen Benutzungszeit war die Außenfläche des Beutels derart mit Verunreinigungen besetzt, daß der Luftstrom durch den Beutel behindert wurde und der Behältersammler die Luft nicht mehr einwandfrei von der Maschine ab­ saugen konnte. Bei einem solchen Zustand wurden die Beutel durch manuelle oder automatische Mittel geschüttelt oder verformt, um die angesammelten Verunreinigungen zu ent­ fernen. Die entfernten Verunreinigungen fielen dann in eine Wanne am Boden des Behältersammlers. Die Wanne wurde anschließend von dem Sammler entfernt und ihr Inhalt in geeigneter Weise entsorgt.

Bei solchen bekannten Behältersammlern traten verschiedene Probleme auf. Zum ersten waren die als Filtermedium in den bekannten Behältersammlern verwendeten Beutel teuer und schwierig zu installieren. Die Schwierigkeiten bei der Installation bestanden darin, daß beim fehlerhaften Anbringen undichte Stellen auftraten. Schließlich setzten sich faserige Materialien wie in einer Säge erzeugte Holzspäne zwischen den Beuteln oder im Beutelgewebe fest und konnten durch Schütteln oder Verformen beim Reinigungs­ vorgang nicht entfernt werden.

Aus der deutschen Patentschrift 920 287 geht eine Luftfiltervorrichtung der eingangs genannten Art hervor, bei der die Filterelemente durch jeweils eine ebene Platte gebildet sind. Die beiden Platten sind parallel zueinander angeordnet und an ihrem vertikalen unteren Ende durch eine Klappe verbunden, die den Zwischenraum zwischen den beiden Filterelementen während des Filter­ vorgangs verschließt und zum Austragen von in dem Zwischenraum angesammelten Verunreinigungen den Zwischenraum freigibt. Abgesehen davon, daß diese bekannte Filtervorrichtung auf Grund der ebenen, parallel zueinander angeord­ neten Platten einen verhältnismäßig großen Bauraum beansprucht, kann der Abstand zwischen den beiden Platten nicht beliebig gewählt werden, da ande­ renfalls nicht mehr gewährleistet ist, daß die Klappe den Zwischenraum zwischen den beiden Filterplatten während des Filtervorganges ausreichend dicht verschließt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftfiltervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem kompakten Aufbau eine effektive Filterleistung bietet.

Die vorstehende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das erste und zweite Filter­ element hohl ist und das zweite Filterelement eine solche Größe aufweist, daß es im Inneren des ersten Filterelements anordenbar ist, daß eine Membran aus flexiblen Material vorgesehen ist, die abhängig von der im Inneren des zweiten Filterelements auftretenden Saugkraft zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, und daß Mittel zum Verbinden der Dichtungsplatte mit der Membran zur Übertragung einer Bewegung vorgesehen sind, wobei die Dichtungsplatte die Öffnung abdichtet, wenn sich die Membran in der zweiten Position befindet, und die Öffnung freigibt wenn sich die Membran in der ersten Position befindet.

Durch die vorgeschlagene Lösung besteht die Möglichkeit, eine Luftfiltervorrichtung bereitzustellen, die bei einem kompakten Aufbau eine hohe Filterleistung aufweist. Dies wird zum einen dadurch erreicht, daß die beiden Filterelemente hohl sind und daß zweite Filterelement im Inneren des ersten Filterelements angeordnet ist. Darüber hinaus wird durch die mit der Dichtungsplatte verbundene flexible Membran erreicht, daß während des Filtervorganges die verhältnismäßig große Öffnung am unteren Ende der beiden Filterelemente dicht abgeschlossen wird, so daß die zu reinigende Luft von dem Lufteinlaß nur über das erste und zweite Filterelement zu dem Luftauslaß gelangen kann.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Luftfiltervorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Aus­ klopf-Reinigungseinrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Klammer zum Halten einer Luftfilteranordnung innerhalb der Luftfiltervorrichtung;

Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Teil der Luftfilteranordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung; und

Fig. 5 zeigt einen teilweisen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Luftfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, und zwar in der Form eines Behältersammlers 10 mit einem Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 enthält Seitenwände 14 und 16, eine (nicht gezeigte) Vorderwand, eine Rückwand 27, einen Boden 18 und eine Decke 20, die alle zusammenwirken, um eine Kammer 22 zu bilden, die mit einem Lufteinlaß 24 und einem Luft­ auslaß 26 versehen ist. An den Innenflächen der Wände 14 und 16 sowie an den Vorder- und Rückwänden ist eine Stütze 28 befestigt, die einen nach innen vorstehenden Flansch 28a enthält. Die Stütze erstreckt sich entlang des inneren Umfangs der Kammer 22, wobei der horizon­ tale Flansch 28a die Kammer 22 in einen oberen Abschnitt 22a und einen unteren Abschnitt 22b unterteilt.

Es ist eine Ausklopf-Reinigungseinrichtung 30 vorgesehen, die einen Schütteltisch 32 einer solchen Größe hat, daß er sich über die horizontalen Ausmaße der Kammer 22 erstreckt und auf dem Flansch 28a aufliegt. Der Schüttel­ tisch 32 ist mit einer Umgrenzung 34 versehen, die einen Kanal 36 zur Aufnahme einer Dichtung 38 bildet, welche Dichtung direkt auf dem Flansch 28a liegt und die Um­ grenzung des Schütteltisches 32 völlig umschließt. Der Schütteltisch 32 liegt dabei direkt auf der Dichtung 38. Die Dichtung 38 ist vorzugsweise aus Urethan hergestellt und absorbiert die durch den Schütteltisch 32 erzeugten Vibrationen. Sie wird später noch im einzelnen beschrieben. Der Schütteltisch 32 ist mit einer zentralen, kreis­ förmigen Öffnung 39 versehen, die eine Luftstromver­ bindung zwischen der oberen Kammer 22a und der unteren Kammer 22b herstellt.

Weiterhin ist eine Filteranordnung 40 vorgesehen, die an der Bodenfläche des Schütteltisches 32 befestigt ist und sich von hier in die untere Kammer 22b erstreckt, um die vom Lufteinlaß 24 durch die Öffnung 39 in den Luftauslaß 26 strömende Luft zu filtern. Die Filteran­ ordnung 40 enthält ein erstes zylindrisches hohles Filter­ element 42 und ein zweites zylindrisches hohles Filter­ element 44. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, haben die Filterelemente 42 und 44 die gleiche axiale Länge, wobei das zweite Filterelement 44 jedoch eine Größe hat, daß es innerhalb des ersten Filterelements 42 angeordnet sein kann.

Über die Kammer 22b zwischen der Filteranordnung 40 und der Rückwand 27 erstreckt sich eine Ablenkwand 25. Diese Ablenkwand 25 ist konventionell ausgebildet und richtet die verschmutzte Luft (angedeutet durch einen Pfeil A) nach unten, so daß die Luft von unterhalb der Wand 25 zurück nach oben (angedeutet durch einen Pfeil B) in Richtung auf die Filteranordnung 40 strömt. Der Zweck der Wand 25 liegt darin, eine gleichmäßigere Verteilung der verschmutzten Luft an der Filteranordnung 40 zu erreichen und gleichzeitig in bekannter Weise eine Schwerentrennung von den schwereren Verunreinigungen zu erzielen.

Das erste Filterelement 42 enthält einen zylindrischen perforierten Metallabstandshalter 46, der auf seiner äußeren Zylinderoberfläche ein erstes Filtermedium 48 trägt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das erste Filtermedium 48 aus feinmaschigem synthetischem Stoff (z. B. aus Nylon mit einer Maschenweite von 300 Mikrometer), das über die äußere Oberfläche dem Metall­ abstandshalters 46 gespannt und durch geeignete Mittel (wie z. B. Velcro-Streifen, nicht gezeigt) in Position gehalten wird.

Das zweite Filterelement 44 enthält einen zweiten Metall­ abstandshalter 50, dessen Durchmesser kleiner als der des ersten Metallabstandshalters 46 ist. Der zweite Metallabstandshalter 50 bietet eine feste Unterstützung für ein zweites Filtermedium 52, das vorzugsweise aus gefaltetem Filterpapier besteht und in der Form eines Zylinders um die Außenfläche des Metallabstandshalters 50 gelegt ist, wobei abwechselnde Spitzen und Täler 55 bzw. 57 parallel zur Zylinderachse des Metallabstandshalters 50 verlaufen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind das erste Filterelement 42 und das zweite Filterelement 44 ko­ axial zueinander angeordnet und in axialer Richtung zueinander ausgerichtet, wobei ihre gemeinsame Zylinder­ achse vertikal liegt und axial gegenüber dem Zentrum der Öffnung 39 ausgerichtet ist. Bei dieser Ausrichtung liegen die Spitzen 55 des Filtermediums 52 der inneren zylindrischen Oberfläche des ersten Metallabstandshalters 46 gegenüber, wobei ein vorbestimmter Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des ersten Metall­ abstandshalters 46 und dem zweiten Filtermedium 52 ein­ gehalten und eine ringförmige Kammer 54 gebildet wird.

Das erste Filterelement 42 und das zweite Filterelement 44 werden durch obere und untere Endkappen 56 bzw. 58 in der angegebenen Ausrichtung gehalten. In der Schnitt­ darstellung nach Fig. 1 ist die obere Endkappe 56 etwa ringförmig gezeigt und weist einen ersten nach unten zeigenden zylindrischen Flansch 60 auf, der eine Größe hat, daß er an der inneren Oberfläche des zweiten Metall­ abstandshalters 50 anliegt. Weiterhin ist ein zweiter zylindrischer Flansch 62 in einer Größe vorgesehen, daß er die Spitzen 55 des zweiten Filtermediums 52 berührt. Bei diesen Größenverhältnissen hält die Endkappe 56 das zweite Filtermedium 52 in zylindrischer Form gegen die äußere Oberfläche des zweiten Metallabstandshalters 50, wobei dieser und das Filtermedium 52 fest zwischen den Flanschen 60 und 62 gehalten werden. Plastisol-Material 61 wird in bekannter Weise angebracht um das obere axiale Ende des Filtermediums 52 gegenüber der Kappe 56 luftdicht abzudichten. Die Endkappe 56 weist darüber hinaus einen dritten zylindrischen Flansch 64 auf, der konzentrisch zu den Flanschen 60 und 62 liegt und durch ein Abstandsstück im Abstand vom Flansch 62 gehalten wird, wobei dieser Abstand der radialen Stärke der ringförmigen Kammer 54 entspricht u derart, daß der Flansch 64 eine solche Größe hat, daß er an der inneren zylindrischen Oberfläche des ersten Metallabstandshalters anliegt. Dementsprechend kooperiert der Flansch 64 mit den Flanschen 60 und 62, um eine koaxiale Ausrichtung des ersten Filterelements 42 gegenüber dem zweiten Filter­ element 44 sicherzustellen. Das Abstandsstück 66 und die Flansche 62 und 64 bilden gleichzeitig einen nach oben zeigenden, ringförmigen Kanal 67 zur Aufnahme einer ringförmigen Dichtung 69, die an der Bodenfläche des Schütteltisches 32 anliegt. Ein vierter Flansch 68, der konzentrisch zu den Flanschen 60, 62 und 64 liegt, er­ streckt sich vom äußeren Umfang der Endkappe 56 nach unten und bildet einen vorbestimmten, gleichmäßigen Abstand gegenüber der äußeren Zylinderoberfläche des ersten Filterelements 42.

Die Filteranordnung 40 ist derart am Schütteltisch 32 befestigt, daß die Achsen der Filterelemente vertikal liegen und durch das Zentrum der Öffnung 39 verlaufen. Die Befestigung erfolgt durch eine Mehrzahl von Klammern 70, wie sie in den Fig. 3 und 5 gezeigt sind. Es sind vier identische Klammern 70 vorgesehen und im Winkel­ abstand von 90° an der Filteranordnung 40 verteilt.

Die Klammern 70 enthalten eine bogenförmige Halte­ fläche 72 mit einer solchen Größe, daß sie an die Innenfläche des vierten zylindrischen Flansches 68 anliegt und sich radial fort in Richtung eines am Tisch angreifenden Abschnittes 74 erstreckt. Die obere Fläche des Abschnittes 74 liegt auf der Bodenfläche des Schütteltisches 32 auf. Ein Gewindebolzen 76 mit einem Betätigungsknopf 78 erstreckt sich durch einen länglichen Schlitz 80 in der Klammer 70 und reicht sich durch vorgeformte Öffnungen im Schütteltisch 32 in eine Mutter 82 in der oberen Fläche des Schüttel­ tisches 32. Der längliche Schlitz 80 erlaubt eine ge­ ringfügige Justage der Position der Filteranordnung 40.

Das untere axiale Ende der Filteranordnung 40 wird durch die untere Endkappe 58 in genau ausgerichteter Position gehalten. Der Aufbau der unteren Endkappe 58 wird nun in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 beschrieben.

Die untere Endkappe 58 ist vorzugsweise aus Urethan oder einem anderen geeigneten Material geformt und enthält einen ersten Ringabschnitt 84 mit einer radialen Dicke, die geringfügig größer als die radiale Dicke des zweiten Filterelements 42 ist. Die untere Endkappe 58 enthält darüber hinaus einen zylindrischen Dichtungsabschnitt 88, der eine Größe hat, daß er den ersten Metallabstandshalter 46 aufnimmt, wobei der Dichtungsabschnitt 88 sich axial von dem ersten Metallabstandshalter 46 fort erstreckt und in einem abgerundeten, freien Ende 92 ausläuft. Der zylindrische Dichtungsabschnitt 88 wird gegenüber dem Ringabschnitt 84 im konzentrischen Abstand gehalten, und zwar durch eine Mehrzahl von radialen Rippen 94, die sich zwischen dem Ringabschnitt 84 und dem Dichtungsabschnitt 88 erstrecken. Das Zentrum der unteren Endkappe 58 hat einen Abschnitt 96 mit reduzierter axialer Stärke, der das untere axiale Ende der Kammer 98 abdeckt, die durch die einander gegenüberliegenden, inneren Flächen des zweiten Metallabstandshaltes 50 gebildet wird. Der Ab­ schnitt 96 hat eine reduzierte Dicke, um eine Flexibi­ lität in Abhängigkeit eines Unterdruckes zu haben, der der Kammer 98 zugeführt wird. Der Abschnitt 96 weist also eine Membran auf, die sich bei Unterdruck in der Kammer 98 nach oben aufwölbt.

Die Endkappe 58 wird in der Weise geformt, daß sich die Formen des Dichtungsabschnittes 88, der Rippen 94 und des Ringabschnittes 84 bilden. Eine kreisförmige Urethan- Folie geeigneter Stärke (vorzugsweise 20 mil = etwa 0,5 mm) wird in die Form entsprechend der gewünschten Position der Membran 96 eingelegt. Anschließend wird Urethan in die Form gegossen, und es werden der zweite Metallabstands­ halter 50, das gefaltete Filtermedium 52 und der erste Metallabstandshalter 46 in die Form eingesetzt. Sobald sich das Urethan gesetzt hat, ist die Membran 96 mit der Endkappe 58 verbunden und die unteren axialen Enden 46a 52a und 50a des Metallabstandshalters 46, das Medium 52 und der Metallabstandshalter 50 sind mit der Kappe 58 luft­ dicht verbunden.

Weiterhin ist eine Abdichtungsplatte 100 vorgesehen, die einen Durchmesser aufweist, der ausreicht, um die ring­ förmige Kammer 54 abzudecken. Das Durchmessermaß ist dabei derart, daß die Abdichtungsplatte 100 das freie Ende 92 des Dichtungsabschnittes 88 luftdicht berührt. Die Ab­ dichtungsplatte 100 ist mittels eines Bolzens 102 an der Membran 96 befestigt, wobei der Bolzen durch das Zentrum der Membran 96 und durch das Zentrum der Abdichtungsplatte 100 verläuft und mittels einer ersten Mutter-Scheiben- Kombination 104 an der Membran und mittels einer zweiten Mutter-Scheiben-Anordnung 106 an der Dichtungsplatte befestigt ist. Wie Fig. 4 zeigt, ist ohne einen Unterdruck im Innern der Kammer 98 die Membran 96 aufgrund der auf sie einwirkenden Schwerkraft und aufgrund der Dichtungs­ platte 100 nach unten gewölbt. Die Dichtungsplatte 100 ist derart geformt und mit der Membran 96 verbunden, daß der axiale Abstand zwischen dem freien Ende 92 und dem Umfang der Abdichtungsplatte 100 gleich dem Hub des Zentrums der Membran 96 beim Bewegen in die Aufwärts­ position ist (siehe Fig. 1), wenn der Kammer Unterdruck zugeführt wird.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 wird nun die Ausklopf- Reinigungseinrichtung 30 der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben.

Die Einrichtung 30 enthält ein Klopfglied 108 in der Form eines Ringes, der einen solchen Durchmesser hat, daß dieser der Endkappe 56 neben dem oberen axialen Ende des zweiten Filtermediums 52 gegenüberliegt. An dem Klopfglied bzw. Ring 108 ist ein Quersteg 110 angeschweißt und erstreckt sich über dessen Durchmesser.

Die Mitte des Quersteges 110 weist eine Bohrung auf, durch die ein Gewindestutzen 112 frei hindurchreicht. Der Stutzen 112 ist mittels einer Mutter 114 an einem horizontalen Schwenkarm 116 befestigt, wobei der Stutzen 112 sich koaxial zur Filteranordnung 40 erstreckt. Eine erste Druckfeder 118 umschließt den Stutzen 112 zwischen dem Quersteg 110 und dem Schwenkarm 116, wobei die Enden der Druckfeder 118 den Flächen des Schwenkarmes 16 und des Quersteges gegenüberliegen. Eine zweite Feder 120 um­ schließt den Gewindestutzen 112 auf der entgegensetzten Seite des Quersteges 110, wobei ihre Enden dem Quersteg 110 und einer Unterlegscheibe 122 gegenüberliegen, die durch einen Splint 14 in Position gehalten wird. An dem Quersteg 110 ist eine zylindrische Führung 119 einge­ schweißt, die die Druckfeder 118 umfaßt. Die Führung 119 hat einen Innendurchmesser, der etwa gleich dem Außen­ durchmesser der Feder 118 ist. Während der Bewegung des Quersteges 110 (wie nachfolgend noch beschrieben wird) stellt die Führung 119 die Ausrichtung des Stutzens 112 innerhalb der Bohrung des Quersteges 110 sicher.

Der Schwenkarm 116 ist mit seinem ersten Ende 126 in einem U-förmigen Bügel 128 schwenkbar gelagert, der wiederum auf der oberen Fläche des Schütteltisches 32 befestigt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Schwenkarm 116 als nach unten offener U-Träger ausgebildet und mit seinem Ende 126 durch einen Bolzen 130 schwenkbar an dem U-förmigen Bügel 128 gelagert, wobei der Bolzen 130 den U-förmigen Bügel 128 und die Seitenschenkel des Schwenkarmes 116 durchsetzt. Auf der oberen Fläche des Schütteltisches 32 ist ein Motor 131 befestigt, dessen Welle 132 horizontal verläuft und rechtwinklig zum Schwenkarm 116 angeordnet ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist ein oberer Abschnitt 116a des Schwenkarmes 116 am zweiten Ende 134 ausgeschnitten und über eine Exzenterverbindung 136 mit der Welle 132 ge­ kuppelt, welche Exzenterverbindung 136 zwischen den Schenkeln 116b und 116c angeordnet ist. Durch die Schenkel 116b und 116c sowie die Exzenterverbindung 136 verläuft ein Stift 138, der die Exzenterverbindung 136 mit dem Schwenkarm 116 verbindet. Die Exzenterverbindung 136 ist als kommerziell verfügbares Bauteil ausgebildet, und bei Rotation der Welle 132 bewegt sich die Exzenterver­ bindung 136 um einen Betrag auf und ab, der doppelt so groß ist, wie der Exzenterpunkt vom Drehpunkt entfernt ist. Bei Rotation der Welle 132 bewegt sich der Schwenk­ arm 116 in zyklischer Weise mit einer Frequenz, die durch Regeln der Drehzahl der Welle 132 bestimmt werden kann.

Die obere Kammer 22a (siehe Fig. 1) steht über einen Lüfter 140 mit dem Auslaß 26 in Verbindung. Ein Motor 142 treibt den Lüfter 140 in konventioneller Weise an. Der Boden der unteren Kammer 22b ist mit einer Anzahl von Lüftungsstegen versehen, die oberhalb einer Wanne 146 angeordnet sind. Die Wanne 146 ist zwischen einander gegenüberliegenden Führungsschienen 148 und 150 verschieb­ bar gelagert. Die Wanne 146 kann aus dem Behälter durch Öffnen einer Zugriffstür (nicht gezeigt) herausgezogen werden.

Im Betrieb ist der Lufteinlaß 24 des Behältersammlers 10 mittels eines Schlauches an die Haube einer Maschine, wie z. B. einer Säge, angeschlossen. Während des Betriebes der Maschine ist der Lüfter 140 eingeschaltet und erzeugt einen Unterdruck. Aufgrund dieses Unterdruckes wölbt sich die Membran 96 nach oben, wie in Fig. 1 gezeigt, und nimmt die Dichtungsplatte 100. Die Umfangskante der Dichtungsplatte 100 stößt gegen das freie Ende 92 des Dichtungsabschnittes 88 der Endkappe und dichtet hierdurch das untere axiale Ende der ringförmigen Kammer 54 ab. Durch den Unterdruck wird verschmutzte Luft (Pfeil A in Fig. 1) durch den Einlaß 24 in die untere Kammer 22b gesogen. Die Luft wird hierbei durch die Ablenkwand 25 nach unten abgelenkt und strömt von unterhalb der Wand 25 in Richtung der Filteranordnung 40 nach oben (siehe Pfeil B). Die schwersten Verunreinigungen werden durch Schwerkraftseparation entfernt und fallen in die Wanne 146. Beim Durchströmen der verschmutzten Luft durch das erste Filterelement 42 werden große Verun­ reinigungen und Fasermaterial durch das feinmaschige Netz des ersten Filtermediums 48 entfernt. Die Luft gelangt dann in die ringförmige Kammer 54 (siehe Pfeil C) und durch die anfängliche Abschirmung des ersten Filter­ elements 42 wird sie teilweise gereinigt. Diese teilweise gereinigte Luft strömt von der ringförmigen Kammer 54 durch das zweite Filtermedium 52 in die Kammer 98. Sobald der Luftstrom das zweite Filtermedium 52 passiert, werden kleine Teilchen aus der Luft entfernt und auf der äußeren Fläche des zweiten Filtermediums 52 gesammelt. Diese gereinigte Luft (angedeutet durch den Pfeil D) strömt von der Kammer 98 durch die Öffnung 39 in die obere Kammer 22a und wird aus dem Behälter 10 durch den Lüfter 140 ausge­ blasen. Während dieses Reinigungsvorganges dichtet die Dichtungsplatte 100 das untere axiale Ende der ringförmigen Kammer 54 ab, um zu verhindern, daß verschmutzte Luft mit großen oder faserigen Teilchen in die Kammer 54 ge­ langen und hierdurch das zweite Filtermedium 54 verstopfen.

Nachdem die Filteranordnung 40 für eine bestimmte Zeit im Betrieb war, werden sich Teilchen auf dem zweiten Filtermedium 52 angesammelt haben, die dessen Wirksamkeit und Aufnahmefähigkeit beeinträchtigen. Sobald dies der Fall ist, ist es wünschenswert, das Filtermedium 52 zu reinigen. Hierzu wird der Lüfter 140 ausgeschaltet und somit der Unterdruck in der Kammer 98 entfernt. Sobald dies erfolgt, entspannt sich die Membran 96 und aufgrund der auf sie und die Dichtungsplatte 100 ausgeübten Schwerkraft bewegt sich die Membran in die nach unten gewölbte Position (siehe Fig. 4). In dieser Position befindet sich die Dichtungsplatte 100 im axialen Abstand von der freien Kante 92 des Dichtungsabschnittes 88 und gibt hierdurch die ringförmige Kammer 54 frei. Inner­ halb der ringförmigen Kammer 54 befindliches Material kann auf die Dichtungsplatte 100 fallen und gleitet wegen deren geneigter Oberfläche auf den Boden der unteren Kammer 22b.

Um Materialteilchen von der Oberfläche des zweiten Filtermediums 52 zu entfernen, wird der Motor 130 eingeschaltet, wodurch der Schwenkarm 116 zyklisch nach oben und unten bewegt wird. Dementsprechend wird der Gewindestutzen 112 in eine zyklische Vertikalbewegung gebracht. Die elastische Verbindung zwischen dem Klopf­ glied 108 und dem Gewindestutzen 112 mittels der Federn 118 und 120 bewirkt, daß das Klopfglied 108 sich eben­ falls zyklisch bewegt und beim Abwärtsbewegen seines zyklischen Hubes auf die obere Endkappe 56 aufschlägt. Die Frequenz des Antriebes ist derart abgestimmt, daß sie gleich der Frequenz des Feder-Masse-Systems des Klopfgliedes 108 und der Federn 118 und 120 ist. Sobald die Frequenz auf diese Resonanzfrequenz eingestellt wird, genügt ein verhältnismäßig schwacher Motor 130, um die Ausklopf-Reinigungseinrichtung 30 anzutreiben und mit verhältnismäßig kleinen Hüben für den Gewindestutzen 112 auszukommen. Die Vibrationen des Schütteltisches 32 werden durch die Urethan-Packung 38 aufgenommen. Die Dichtung 69 zwischen dem Schütteltisch 32 und der Endkappe 56 sorgt für eine Abdichtung zwischen der oberen Endkappe 56 und dem Schütteltisch 32. Während der Bewegung des Klopfgliedes 108 entlang seines zyklischen Weges schlägt es wiederholt auf die Kappe 56, welche Schläge auf das Filtermedium 52 übertragen werden. Dies hat zur Folge, daß die auf der Oberfläche des Filtermediums 52 an­ gesammelten Partikel sich durch die Schläge lösen und von der ringförmigen Kammer 54 auf den Boden der unteren Kammer 22b fallen.

Diese auf den Boden der Kammer 22b fallenden Teile werden in der Wanne 146 gesammelt. Die Lüftungsstege 144, die die Wanne 146 abdecken, verhindern, daß schmutzige Partikel zurückgelangen und die Luftzirkulation in die Wanne 146 verhindern.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Aufgaben der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise gelöst wurde. Z.B. bewirkt die zweistufige Reinigung des Luft­ stromes, daß faseriges Material durch das feinmaschige Netz des Nylonmaterials des ersten Filtermediums 48 abgeschirmt wird. Dieses Medium kann von dem Metallab­ standshalter 46 leicht entfernt und saubergewaschen werden. Dies hat zur Folge, daß faseriges Material nicht mit dem gefalteten Papierfilter in Berührung kommt und solche Probleme vermieden werden, wie sie bei bisher bekannten Anordnungen auftraten, indem faseriges Material die bisher bekannten Filtertüten verstopfte. Die Membran 116 und die Abdichtungsplatte 100 sorgen automatisch dafür, daß faseriges Material nicht in die ringförmige Kammer 54 gelangt, und bilden gleichzeitig eine Öffnung, durch die Schmutz aus der Kammer 54 zur periodischen Reinigung des zweiten Filtermediums 52 entfernt werden kann. Die neue Ausklopf-Reinigungseinrichtung 30 erlaubt eine effektive Reinigung des Filtermediums 52 mit einem Minimum an Antriebsleistung. Die Ausklopf-Reinigungseinrichtung kann entweder durch einen Zeitgeber oder einen Druckschalter aktiviert werden, wenn der Luftstrom durch den Behälter­ sammler behindert wurde.

Auch wenn die vorstehende Beschreibung sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung bezieht, sind dennoch verschiedene andere Aus­ führungsbeispiele für den Fachmann ersichtlich. Der Schutz für die vorliegende Erfindung soll nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt sein. Es ist beabsichtigt, daß der Schutzumfang der vor­ liegenden Erfindung auch solche Änderungen und Äquivalente umfaßt, wie sie der Fachmann erkennen kann. Dementsprechend wird der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nur durch die anliegenden Patentansprüche beschränkt.

Claims (14)

1. Luftfiltervorrichtung, enthaltend:
ein erstes Filterelement (42) mit einem ersten Filtermedium (48);
ein zweites Filterelement (44) mit einem zweiten Filtermedium (52);
Mittel zum Halten des zweiten Filterelements (44) an dem ersten Filter­ element (42), wobei die einander gegenüberliegenden Oberflächen des zweiten und des ersten Filterelements (44, 42) eine Kammer (54) mit einer Öffnung bilden, die in Luftstrom-Verbindung (A, B, C) mit der Umgebung außerhalb der beiden Filterelemente (42, 44) steht; und
eine Dichtungsplatte (100) einer solchen Größe, daß sie die Öffnung ab­ deckt und an Oberflächen der Luftfilteranordnung abdichtend anliegt;
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und zweite Filterelement (42, 44) hohl ist und das zweite Filterelement (44) eine solche Größe aufweist, daß es im Inneren des ersten Filterelements (42) anordenbar ist;
daß eine Membran (96) aus flexiblen Material vorgesehen ist, die abhängig von der im Inneren des zweiten Filterelements (44) auftretenden Saugkraft zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist; und
daß Mittel (102, 104, 106) zum Verbinden der Dichtungsplatte (100) mit der Membran (96) zur Übertragung einer Bewegung vorgesehen sind, wobei die Dichtungsplatte (100) die Öffnung abdichtet, wenn sich die Membran (96) in der zweiten Position befindet, und die Öffnung freigibt, wenn sich die Membran (96) in der ersten Position befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Filterelemente (42, 44) eine etwa zylindrische Form haben und die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Filter­ elemente (42, 44) eine ringförmige Kammer (54) bilden;
daß Mittel zum Abdichten des ersten axialen Endes der ringförmigen Kam­ mer (54) vorgesehen sind; und
daß die Dichtungsplatte (100) eine solche Größe hat, daß sie über die ringförmige Kammer (54) an ihrem zweiten axialen Ende reicht und gegen­ über den axialen Kanten des ersten Filterelements (42) abdichtet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsplatte (100) eine solche Größe hat, daß sie ein axiales Ende des ersten Filterelements (42) abdeckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (96) ein flexibles Material aufweist, das ein axiales Ende des zweiten Filterelements (44) abdeckt und abdichtet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
ein erstes, festes, zylindrisches sowie gelochtes Halteglied (46), an dem das erste Filtermedium (48) befestigt ist; und
ein zweites, festes, zylindrisches sowie gelochtes Halteglied (50), das eine solche Größe hat, daß es innerhalb des ersten Haltegliedes (46) Platz findet,
und das mit dem zweiten Filtermedium (52) ausgestattet ist, welches in einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Filtermedium (48) angeord­ net ist, um die ringförmige Kammer (54) zu bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
eine Endklappe (58) aus geformtem Material mit einem ersten Ringabschnitt (84) einer solchen Größe, daß dieser ein axiales Ende des zweiten Filter­ elements (44) erfaßt, und mit einem zylindrischen Abschnitt (88), der im Abstand von dem Ringabschnitt (84) angeordnet ist und eine solche Größe hat, daß er ein axiales Ende des ersten Filterelements (42) erfaßt, wobei der zylindrische Abschnitt (88) und der Ringabschnitt (84) durch eine Mehrzahl von Abstandsrippen (94) konzentrisch im Abstand voneinander gehalten werden; und
einen Abschnitt (96) mit reduzierter Dicke, der sich zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen des Ringabschnittes (84) erstreckt und eine solche Dicke hat, daß er sich durch die Saugkräfte verformt, die dem zweiten Filterelement (44) zugeführt werden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Gehäuse (12) mit einem Lufteinlaß (24) und einem Luftauslaß (26), Mittel zum Halten einer aus dem ersten und zweiten Filterelement (42, 44) gebildeten Filteranordnung (40) innerhalb des Gehäuses (12), derart, daß die Luft vom Einlaß (24) über die Filtermedien (48, 52) des ersten und zweiten Filterelements (42, 44) zum Auslaß (26) strömt;
eine Ausklopf-Reinigungseinrichtung (30) mit einem Klopfglied (108), das elastisch aufgehängt und zum zyklischen Ausklopfen des Filtermediums (52) des zweiten Filterelements (44) bewegbar ist; und
Mittel (110, 116, 118, 120, 130, 131, 132) zum Ausüben einer Bewe­ gungskraft auf das Klopfglied (108) vorgesehen sind, um dieses zyklisch zu bewegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Klopfglied (108) gegenüber der Filter­ anordnung (40) vorgesehen ist und mittels einer elastischen Federanord­ nung (118, 120) zur Bewegung in Richtung auf und in Richtung von der Filteranordnung (40) fort mit einer Haltevorrichtung (110, 112, 114, 116) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch
einen Haltearm (116), der in Richtung auf die Filteranordnung (40) und von dieser fort schwenkbar an dem Gehäuse (12) gelagert ist;
eine Federanordnung (118, 120) zum Verbinden des Klopfgliedes (108) mit dem Haltearm (116); und
Mittel (130, 131, 132) zum zyklischen Schwenken des Haltearms (116) in Richtung auf die Filteranordnung (40) und von dieser fort.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel (38) zum elastischen Verbinden der Ausklopf- Reinigungseinrichtung (30) mit dem Gehäuse (12).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß erste Dichtungsmittel zum festen Abdichten eines ersten axialen Endes der ringförmigen Kammer (54) und zweite durch die Dichtungsplatte (100) gebildete Dichtungsmittel zum wahlweisen Abdichten und Freigeben des zweiten axialen Endes der ringförmigen Kammer (54) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Inneren des zweiten Filterelements (44) zugeführte Saugkraft durch einen Lüfter (140) erzeugbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausüben einer Bewegungskraft auf das Klopfglied (108) einen Motor (131) umfassen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Filterelemente (42, 44) mit ihren Zylinderachsen etwa senkrecht angeordnet sind und die Ausklopf-Reinigungseinrichtung (30) oberhalb der aus dem ersten und zweiten Filterelement (42, 44) gebildeten Filteranordnung (40) angeordnet ist.