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Spezifisch,
wenn auch nicht ausschliesslich, findet die Erfindung nützliche
Anwendung bei Ärmelfiltern,
die zum Filtern von Staub aus der Luft oder zum Trennen von Festkörpern von
Gasen in grossen Schüttgutbehältern verwendet
werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Filterelement,
hergestellt nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
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Verschiedene
Typen von Filterelementen des oben erwähnten Typs gibt es nach dem
Stand der Technik, welche alle aus verschiedenen Gründen verbessert
werden könnten.
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Zum
Beispiel beschreibt das Dokument
US 5,308,485 eine
Filtergruppe zur Verwendung in einem Filtersack, welcher eine mit Öffnungen
versehene Akkumulatorplatte hat. Die Filtergruppe enthält einen
Bund, einen Filtersack, einen rohrförmigen Haltekäfig und
einen Blockierring. Der Filtersack filtert Partikelmaterial und
erstreckt sich von unterhalb der Akkumulatorplatte aus. Der Bund
trägt den
Filtersack und hat einen sich längs
erstreckenden Abschnitt und einen Flanschabschnitt. Der sich längs erstreckende Abschnitt
ist unterhalb der Akkumulatorplatte an dem Filtersack befestigt,
während
sich der Flanschabschnitt entlang der Akkumulatorplatte als Rand
oberhalb einer entsprechenden Öffnung
er streckt. Der Bund wirkt als Dichtung, um die jeweilige Öffnung in der
Akkumulatorplatte abzudichten.
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Der
rohrförmige
Haltekäfig
hat einen sich in Längsrichtung
erstreckenden Abschnitt, der strukturmässig den Filtersack trägt. Der
Blockierring ist integral an dem Haltekäfig befestigt und blockiert
eine Anordnung von Filtersack, Bund und Käfig an Ort und Stelle. Der
Blockierring kann ebenfalls ein an ihm befestigtes Venturi-Rohr
enthalten, um die Filter- und Reinigungsvorgänge zu unterstützen.
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Zunächst können die
Filterelemente nach dem Stand der Technik betreffend die Einfachheit und
Schnelligkeit von Ein- und Ausbau ihrer verschiedenen Bestandteile
verbessert werden.
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Zweitens
ist bei den bekannten Filtern das differenzierte Filtern je nach
den zu filternden Materialien ein besonders umständlicher Vorgang.
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Dritten
kann die Wirksamkeit der Filterreinigungsarbeiten verbessert werden.
Das Reinigen erfolgt normalerweise durch periodisches Ausstossen eines
starken Strahls von Druckluft auf die Filteroberfläche.
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Hauptzweck
der vorliegenden Erfindung ist, ein Filterelement vorzusehen, dessen
verschiedene Bestandteile getrennt in speziellen Behältern entsorgt
werden können,
wenn sie abgenutzt sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Erfindung
einen Filter zur Verfügung
stellt, welcher unter Verwendung eines Druckluftsystems besonders
leicht zu reinigen ist. Diese Zwecke und Vorteile und noch andere
werden alle erreicht durch die Erfindung, wie sie in den anhängenden
Ansprüchen
gekennzeichnet ist.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher
aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer vorgezogenen,
doch nicht ausschliesslichen Ausführung der Erfindung hervor,
dargestellt rein als ein nicht begrenzendes Beispiel in den Abbildungen
der beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
seitliche Teilansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie I-I aus 2,
von einem Filter nach der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ist
ein Schnitt nach der Linie II-II aus der 1.
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Unter
Bezugnahme auf die Abbildungen ist mit 1 in seiner Gesamtheit
ein Filter für
ein luftförmiges
Fluid (teilweise gezeigt) bezeichnet, enthaltend einen flexiblen
Filterkörper 2 von
einem üblicherweise
als „Ärmel" bekannten Typ, und
welcher tatsächlich
normalerweise in Ärmelfiltern
verwendet wird. Bei dieser Ausführung
hat der Körper 2 einen
ovalen Querschnitt.
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Der
Körper 2 weist
an einem Ende eine einzige Öffnung
für den
Durchlass des Fluids auf. Bei der vorliegenden Ausführung geht
der Strom des zu filternden Fluids von aussen in das Innere des
Körpers 2,
so dass die Öffnung
des Körpers 2 effektiv den
Auslass für
die gefilterte Luft bildet. Es ist jedoch bei weiteren Ausführungen
der Erfindung möglich,
einen umgekehrten Luftstrom zu haben (von innen nach aussen), in
welchem Falle die Öffnung
die Eintrittsöffnung
für die
Pulver-Luft-Mischung ist.
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Der
Rand des Körpers 2,
welcher die Öffnung
abgrenzt, ist auf bekannte Weise an einer inneren Oberfläche einer
ringförmigen
Halterung 3 oder einem Bund befestigt (bei der vorgezogenen
Ausführung
ist die Plandarstellung oval, entsprechend der Form des Körpers 2).
Die erste Halterung 3 ist vorzugsweise aus einem elastisch
verformbaren Material hergestellt.
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Innen
in dem Körper 2 befindet
sich ein Versteifungsrahmen 4, um den Körper 2 gespannt und offen
in einer leistungsfähigen
Betriebskonfiguration zu halten. Der Rahmen 4 enthält bei der
vorgezogenen Ausführung
einen Käfig
aus länglichen
Elementen 41 (vorzugsweise aus Metall), die ein Ende aufweisen,
das an einen im Inneren des Körpers 2 angeordneten
(hier nicht gezeigten) Kopf von ovaler Form (wie die Form des Körpers 2)
angeschlossen (vorzugsweise lösbar)
ist. An dem entgegengesetzten Ende sind die länglichen Elemente 41 an
einem ringförmigen
Endelement 42 (oval wie der Schnitt des Körpers 2)
befestigt. Das Endelement 42, welches bei einer weiteren
Ausführung
auch eine unterbrochene Ringform haben könnte, ist lösbar druckbefestigt in einem
Sitz, der in einer zweiten Halterung 5 aufgewiesen ist,
eingesetzt teilweise in das Innere der ersten Halterung 3.
Dieser Sitz ist beschrieben durch zwei hervorstehende umlaufende
Ränder 51 und 52,
die einander zugewandt und parallel zueinander sind, einer weiter
aussen angeordnet als der andere. Einer der Ränder, in dem vorliegenden Beispiel
der weiter aussen liegende Rand 52, weist Unterbrechungen
auf zur Aufnahme von Teilen der Enden der länglichen Elemente 41,
die an dem ringförmigen
Endelement 42 verankert sind. Der Rahmen kann von der zweiten
Halterung 5 abgenommen werden, und zwar durch einfaches
Ziehen, um den einen von der anderen zu lösen.
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Die
zweite Halterung 5 weist eine äussere Oberfläche mit
einem ovalen Querschnitt auf, die der inneren Oberfläche der
ersten Halterung 3 angepasst ist. Die zweite Halterung 5 ist
mit der ersten Halterung 3 durch Reibkupplung verbunden:
insbesondere ist eine Reibung in den entgegengesetzt gerundeten Endbereichen
des ovalen Schnittes vorhanden (und vorzugsweise eine in den gebogenen
Endbereichen). Die zweite Halterung 5 ist aus weniger verformbarem Material
hergestellt (vorzugsweise Kunststoff) als die erste Halterung 3,
welche flexibler ist. Die grössere Steifheit
der internen zweiten Halterung 5 im Verhältnis zu
der ersten äusseren
Halterung 3 bedeutet, dass eine stabile und sichere Verbin dung
erhalten werden kann, die trotzdem leicht zu lösen ist; zum Beispiel wird
das Einsetzen und Herausnehmen der zweiten Halterung 5 aus
der ersten Halterung 3 sehr einfach erreicht. Um die Stabilität der Verbindung
zu verbessern, ist die zweite Halterung 5 mit einem oder mehreren
Vorsprüngen 53 versehen,
welche von ihrer äusseren
Oberfläche
hervorstehen und sich mit speziell geformten Oberflächen in
Vertiefungen verbinden, aufgewiesen im Inneren der ersten Halterung 3.
Die Vorsprünge 53 sind
vorzugsweise fortlaufend oder in der Nähe der durch Reibkupplung mit
der Halterung 3 verbundenen Bereiche der äusseren
Oberfläche
angeordnet. Insbesondere trennt jeder Vorsprung 53 zwei
verschiedene Bereiche der äusseren Oberfläche der
zweiten Halterung 5, welche jeweils ein durch Reibkupplung
mit der ersten Halterung 3 verbundener und der andere ein
dieser ohne Reibkupplung oder mit einem kleinen Spiel zugewandter ist.
Bei der gezeigten Ausführung
sind vier Vorsprünge 53 vorhanden,
welche zwei durch Reibkupplung verbundene Bereiche (jeder gebogen
in der Form, im wesentlichen halbzylindrisch und unter Berücksichtigung
der ovalen Form der zweiten Halterung 5 an den beiden,
sich gegenüberliegenden
Enden derselben angeordnet) und zwei ohne Reibkupplung verbundene
Bereiche trennen (im wesentlichen flach und angeordnet in den beiden
mittleren, sich gegenüberliegenden
Abschnitten der äusseren
Oberfläche der
zweiten Halterung 5).
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Das
Filterelement 1 ist mit einer Düse 6 versehen, vorzugsweise
in Form eines Venturi-Rohres, die dazu vorgesehen ist, periodisch
einen Strahl von Druckluft durch die Öffnung zum Reinigen der Filterfläche in den
Körper 2 einzulassen.
Die Mittel zum Erzeugen und Leiten der Druckluft sind von bekanntem Typ
und nicht gezeigt.
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Die
Weite der Öffnung
zum Auslassen der gereinigten Luft ist durch die Weite der Öffnung beschrieben,
die sich in der Mitte der mehr inneren zweiten Halterung 5 befindet.
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Ein
Teil des Venturi-Rohres ist in die zweite Halterung 5 eingesetzt,
während
ein anderer Teil desselben ausserhalb der zweiten Halterung 5 an
entgegengesetzten Seiten zwei Einhakelemente 61 aufweist,
verbunden mit zwei entsprechenden Einhakelementen 54, die
von der zweiten Halterung 5 getragen sind.
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Die
Düse 6 (Venturi-Rohr)
ist im Verhältnis
zu der Öffnung,
und insbesondere zu der zweiten Halterung 5, auf solche
Weise ausgebildet und angeordnet, dass um den Teil der Düse, welcher
sich im Inneren der zweiten Halterung 5 befindet, eine
sekundäre ringförmige Leitung 7 zum
Einführen
von zusätzlicher Reinigungsluft
in den Körper 2 beschrieben
wird, verbunden mit der äusseren
Umgebung und im Inneren des Körpers 2 mündend (wie
durch die Pfeile F angezeigt ist). Der Auslass 71 der sekundären Leitung 7 ist
ringförmig
und ist ausserhalb des Auslasses des Venturi-Rohres angeordnet.
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Der
Einlass 72 der sekundären
Leitung 7 ist ebenfalls ringförmig und im Verhältnis zu
dem inneren Rand der Halterung 5 innen angeordnet. Durch diesen
sekundären
Einlass 72 kann ein zusätzlicher Strom
von Reinigungsluft durch den Venturi-Effekt von aussen angesaugt
werden; dieser zusätzliche Luftstrom
trägt zu
der Reinigung des Filterkörpers 2 bei,
und zwar zusätzlich
zu der Druckluft, die durch das Venturi-Rohr eingeführt wird.
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Der
Endabschnitt der sekundären
Leitung 7, das heisst der Abschnitt, der an dem ringförmigen Auslass 71 mündet, weist
einen Querschnitt auf, welcher zur Innenseite des Körpers 2 hin
konvergiert.
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Während einer
periodischen Filterreinigungsphase wird in einem bekannten Betriebszyklus ein
starker Strom von Druckluft durch das Venturi-Rohr eingestrahlt,
um die Verunreinigungen, die sich an der äusseren Oberfläche des
Körpers 2 während des
normalen Betriebes der Ärmelfilter
abgelagert haben, zu lösen.
Der Hauptstrom G der Reinigungsluft reisst einen zusätzlichen
Strom F von Luft von aussen durch die ringförmige sekundäre Leitung mit,
welche einen Teil der den Hauptstrom einstrahlenden Düse 6 umgibt,
wodurch die Filterreinigungswirkung erhöht wird.
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Sobald
die zweite Halterung 5 und der Rahmen 4 (normalerweise
aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt) das Ende ihrer Lebensdauer
erreichen, können
sie leicht vonein ander getrennt (durch einfaches Lösen von
Hand) und können
in speziellen differenzierten Behältern entsorgt werden. Der
Ein- und Ausbau der verschiedenen Teile des Luftfilters ist ausgesprochen
einfach: insbesondere kann die Verbindung und das Trennen der beiden Halterungen
für den Ärmel und
den Rahmen von Hand vorgenommen werden, und zwar mit Leichtigkeit
und ohne die Notwendigkeit spezieller Werkzeuge.