HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Filtermittelaufbau,
insbesondere auf einen Aufbau, bei dem die Filtermittel eine im wesentlichen flache
Konfiguration zur Verwendung in Plattenfiltern oder irgendeiner ähnlichen Anwendung
aufweisen, bei der flache Filteroberflächen erforderlich sind.
-
In einem typischen herkömmlichen flachen Filtermittelaufbau ist eine Serie von Paaren
im wesentlichen flacher Blätter aus einem geeigneten Filtermaterial (z.B. Papier) in
einer beabstandeten, parallelen Beziehung zueinander angebracht, um einen
Zwischenraum zwischen den zugewandten Oberflächen jedes derartigen Paares von Blättern
zu belassen, und die zwei Blätter in jedem derartigen Paar sind ebenfalls
voneinander beabstandet, um einen inneren Zwischenraum dazwischen bereitzustellen. Ein
Luftstrom mit mitgerissenen Fremdstoffen darin wird veranlaßt, in die Zwischenräume
zwischen benachbarten Paaren von Filterblättern und dann durch die zugewandten
Oberflächen jedes benachbarten Paares von Filterblättern nach innen zu dem inneren
Zwischenraum derselben zu strömen, wodurch die Fremdstoffe auf derartigen
zugewandten Oberflächen abgelagert werden, und dann wird die gereinigte Luft veranlaßt,
von dem inneren Zwischenraum jedes Paares von Blättern wegzuströmen.
-
Da die Filtermitteiblätter im allgemeinen aus einem flexiblen Material, wie Papier,
bestehen und da der vorgenannte Luftstrom durch die Filtermittel einen
Druckabfall über die Blätter hinweg verursacht, tendieren die zwei Blätter in jedem Paar von
Blättern dazu, zueinander hin zu kollabieren, was den erforderlichen Zwischenraum
dazwischen, der das vorgenannte innere Gebiet sauberer Luft zwischen den Blättern
bildet, reduzieren oder sogar eliminieren kann. In ähnlicher Weise kann, da sich jedes
Paar von Blättern in enger Nachbarschaft zu den benachbarten Paaren befindet, die
Biegebewegung der Filtermittel ebenfalls zu einer signifikanten Reduktion des
vorgenannten Zwischenraums zwischen den zugewandten Oberflächen benachbarter Paare
von Filterblättern führen, wodurch die Ausdehnung des Gebiets zwischen den
Paaren von Filterblättern reduziert wird, die notwendig ist, um die schmutzige Luft mit
mitgerissenen Fremdstoffen aufzunehmen.
-
Um diese Probleme zu vermeiden, beinhalten herkömmliche Filtermittelaufbauten (US-
A-2 945 559) in jedem der Filtermittelblätter eine Mehrzahl von Vertiefungen oder
Einkerbungen, die in einem vorgegebenen Muster angeordnet sind, um den gewünschten
Zwischenraum nicht nur zwischen den zwei Blättern in jedem Paar, sondern auch den
zugewandten Blättern benachbarter Paare aufrechtzuerhalten. Spezieller beinhalten
die zwei Blätter in jedem Paar beide nach innen gerichtete Vertiefungen, und die
Vertiefungen in beiden Blättern befinden sich direkt gegenüberliegend zueinander, so daß,
wenn die zwei Blätter dazu tendieren, zueinander hin zu kollabieren, die
gegenüberliegenden Vertiefungen aneinanderstoßen und den gewünschten Zwischenraum zwischen
den Blättern aufrechterhalten können. In ähnlicher Weise sind die nach außen
gewandten Oberflächen jedes Paars mit nach außen gerichteten Vertiefungen ausgebildet, und
derartige Vertiefungen in einem Paar befinden sich direkt gegenüberliegend zu den
entsprechenden, nach außen vorstehenden Vertiefungen in den zugewandten Oberflächen
eines benachbarten Paars, um in einer ähnlichen Weise den Zwischenraum für
schmutzige Luft zwischen benachbarten Paaren von Filtermittelblättern aufrechtzuerhalten.
-
In typischen bekannten Filtermittelaufbauten wechseln die nach innen gerichteten
Vertiefungen in jedem Blatt mit den nach außen gerichteten Vertiefungen derart ab, daß
die nach innen gerichteten Vertiefungen in den zugewandten Oberflächen benachbarter
Paare einander gegenüberliegen und dies auch für die nach außen gerichteten
Vertiefungen der Fall ist. Wenngleich dieser Mittelaufbau das Problem der Aufrechterhaltung
der gewünschten Zwischenräume, wie oben beschrieben, effektiv löst, resultiert er auch
in signifikanten Nachteilen in einigen Filteranwendungen der Filtermittel.
-
Wenn zum Beispiel die zu filternden Fremdstoffe hinsichtlich der Partikelabmessung
etwas groß sind, wie das textile Abfallmaterial, das in der Umgebungsluft in
Textilfabrikanlagen und dergleichen mitgerissen wird, bilden die gegenüberliegenden, nach
innen gewandten Vertiefungen in den zugewandten Oberflächen benachbarter Paare
gegenüberliegende Risse, die dazu tendieren, Klumpen von Fremdstoffen dazwischen
zu sammeln, und die gegenüberliegenden Risse an jedem Ende des Klumpens tendieren
dazu, den Klumpen an Ort und Stelle zu verankern, so daß es sehr schwierig gemacht
wird, den Klumpen unter Verwendung herkömmlicher Filterreinigungssysteme (z.B.
Druckluft, die gegen die zu reinigenden Filteroberflächen gerichtet wird) zu entfernen.
Außerdem können die gegenüberliegenden, nach innen gerichteten Vertiefungen in
jedem Paar von Filtermittelblättern in einigen Filteranwendungen zu einem größeren
inneren Zwischenraum zwischen den Blättern führen, als dies erforderlich ist, was zu
einem unnötigen Anwachsen der Abmessung und der Kosten der gesamten
Filtervorrichtung führt, die normalerweise aus einer beträchtlichen Anzahl benachbarter Paare
von Filtermitteiblättern besteht.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
Filtermittelaufbaus, der die vorgenannten Nachteile von herkömmlichen Filtermittelaufbauten
vermeidet.
-
Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.
-
Demgemäß stoßen die nach innen gerichteten Vertiefungen in den zwei Blättern jedes
Paares nicht aneinander an, und sie vermeiden dadurch den Nachteil, den
Zwischenraum zwischen den Filtermittelblättern unnötig zu vergrößern, wie oben erörtert. Die
nach innen gerichteten Vertiefungen in einem Blatt sind vorzugsweise mit einem
gleichen Abstand von den Vertiefungen in dem anderen Blatt angeordnet, wodurch ein
guter Zwischenraum der Vertiefungen bereitgestellt wird, um jeglichen Kollaps eines
Blattes zu einem anderen hin geeignet zu verhindern.
-
Da, wie oben erörtert, die meisten Filteranwendungen eine beträchtliche Anzahl von
Paaren von Filtermittelblättern erfordern, die in einer beabstandeten, parallelen
Beziehung zueinander angeordnet sind, beinhaltet ein weiteres Merkmal der vorliegenden
Erfindung eine Positionierung der Vertiefungen in einer der zugewandten Oberflächen
zweier benachbarter Paare von Blättern des Filtermittels versetzt zu den nach innen
gerichteten Vertiefungen in der anderen zugewandten Oberfläche, wodurch sich die
von derartigen nach innen gerichteten Vertiefungen gebildeten Risse niemals direkt
gegenüberliegend voneinander befinden, und daher tendieren sie nicht dazu, Klumpen
von Fremdstoffen dazwischen zu sammeln und zu verankern, wie es bei herkömmlichen
Filtermittelanwendungen, die oben erörtert wurden, der Fall ist.
Beschreibung der Zeichnungen
-
Fig. 1 ist eine Draufsicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von
Filtermittelplatten, die sich in einem Gehäuse befinden, sowie eine bewegliche
Filterreinigungsvorrichtung zum Reinigen derartiger Filtermittelplatten
diagrammatisch darstellt;
-
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, welche die Filtermittelplatten und die
Filterreinigungsvorrichtung zeigt;
-
Fig. 3 ist eine detaillierte Ansicht, die den gewundenen Aufbau der Filtermittel
darstellt; und
-
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linien 4-4 in Fig. 3.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Nunmehr detaillierter die begleitenden Zeichnungen betrachtend, ist Fig. 1 eine
Draufsicht, die eine typische industrielle Filteranwendung darstellt, bei der ein
Filtermittelaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung besonders nützlich ist, es versteht sich
jedoch, daß ein derartiger Filtermittelaufbau nicht auf irgendeine spezielle Anwendung
beschränkt ist. In Fig. 1 ist in einem Filtergehäuse 10 eine Mehrzahl von Paaren
von Filtermittelplatten 12 in einer Anordnung angebracht, die sich typischerweise über
die gesamte Länge einer großen Kammer oder eines großen Raumes hinweg erstreckt,
wobei die Filtermittelplatten 12 in zusammenwirkenden Paaren angeordnet sind, die
einander zugewandt sind. Eine Filterreinigungsvorrichtung, die allgemein mit dem
Bezugszeichen 14 bezeichnet ist, ist zur Reinigung von Fremdstoffen vorgesehen, die
auf den Außenflächen der Filtermittelplatten abgelagert werden, wenn schmutzige Luft
durch die Filtermittelplatten zu den Kammern 16 mit sauberer Luft hinter den
Filtermittelplatten 12 strömt, wie durch die Strömungspfeile in Fig. 1 angezeigt. Die
Details des Aufbaus und der Anordnung des Filtergehäuses 10 sowie der Betrieb der
Filterreinigungsvorrichtung 14 stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar.
-
Eine kurze Zusammenfassung des Aufbaus und des Betriebs des Filtergehäuses 10 und
der Filterreinigungsvorrichtung 14 unterstützt jedoch das Verständnis der vorliegenden
Erfindung. Wie oben angedeutet, durchquert die schmutzige Luft, die mit
Strömungspfeilen 18 in Fig. 1 bezeichnet ist, die Filtermittel in den Filterplatten 12 zu den
Kammern 16 mit sauberer Luft und aus dem Filtergehäuse 10 heraus, wie durch die
Strömungspfeile 20 angezeigt, wodurch Fremdstoffe, die in dem Luftstrom
mitgerissen werden, auf den Außenflächen der Filtermittel abgelagert werden. Die
Filterreinigungsvorrichtung 14 ist entlang der benachbarten Paare von Filterplatten 12 beweglich
angeordnet und beinhaltet eine rotierende Düse 22, die direkt zwischen jedem
benachbarten Paar von Filterplatten positioniert ist, um zu bewirken, daß eine unter Druck
gesetzte Strömung von sauberer Luft von der Düse ausgestoßen wird, um die auf den
Außenflächen der Filtermittel gesammelten Fremdstoffe zu entfernen. Außerdem ist die
Düse 22, wie am besten in Fig. 2 gezeigt, entlang der Oberflächen der
Filtermittelplatten 12 vertikal beweglich angebracht, und das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 14
wirkt mit dem Filtergehäuse 10 zusammen, um die spezielle Filterzelle abzudichten, die
durch die Reinigungsvorrichtung 14 gereinigt wird, und das untere Ende jeder
derartigen Zelle weist eine Auslaßöffnung 24 auf, die mit einem Ansaugschlauch 26 verbunden
ist, der Luft aus der Filterzelle zieht, wenn sie gereinigt wird. Somit bewegt sich die
Reinigungsvorrichtung 14 sequentiell entlang der Filterzellen, die aus
gegenüberliegenden Filterplatten 12 bestehen, und hält der Reihe nach an jeder Filterzelle an. Wenn
die Reinigungsvorrichtung 14 anhält, wird die Filterzelle abgedichtet, und die
rotierende Düse 22 wird dazu veranlaßt, sich vertikal nach oben und nach unten über die
Außenflächen der Filtermittel hinweg zu bewegen, während sie Druckluft dagegen
richtet, um die darauf abgelagerten Fremdstoffe zu entfernen, und gleichzeitig führt das an
dem Auslaß 24 erzeugte Vakuum dazu, daß die entfernten Fremdstoffe von der
Filterzelle weggetragen werden, wie dies alles in der vorgenannten, gleichzeitig anhängigen
Patent anmeldung detaillierter erläutert ist.
-
Fig. 3 ist eine detaillierte Draufsicht auf einen Teil einer der Filtermittelplatten 12,
der in dem Filtergehäuse 10 angebracht ist. Jede Filtermittelplatte 12 beinhaltet ein
perforiertes Blatt 28, das zu den Seitenwänden des Filtergehäuses 10 hin gerichtet
angebracht ist. An dem perforierten Blatt 28 ist ein gefaltetes Filtermittel 30 angebracht,
vorzugsweise ein gefaltetes Papierfiltermittel des Typs, der typischerweise in vielen
industriellen Luftfiltervorrichtungen verwendet wird und sich in einer im wesentlichen
flachen Ebene parallel zu dem perforierten Blatt 28 erstreckt, der jedoch auch mit
einer gewundenen Konfiguration ausgebildet ist, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich.
Diese gewundene Konfiguration resultiert in einer Mehrzahl von beabstandeten Paaren
eines ersten Blatts 32 und eines zweiten Blatts 34, die beide im wesentlichen flach sind
und sich in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zueinander mit einem
Zwischenraum 36 dazwischen erstrecken, wodurch der oben beschriebene Luftstrom durch das
erste und das zweite Blatt 32, 34 zu dem Zwischenraum 36 und zu der Kammer 16
mit sauberer Luft strömen kann, wodurch Fremdstoffe auf den nach außen
gewandten Oberflächen des ersten und des zweiten Blattes 32, 34 abgelagert werden, wie am
besten aus Fig. 4 ersichtlich.
-
Wie oben erörtert, tendieren der Luftstrom durch das erste und das zweite Blatt 32, 34
und der Druckunterschied über diese hinweg dazu, das erste und das zweite Blatt 32,
34 aufeinander zu zu bewegen und den Zwischenraum 36 dazwischen zu eliminieren,
wenn nicht irgendeine Maßnahme getroffen wird, den kollabierenden Effekt zu
verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung und wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, ist
jedes der ersten und zweiten Blätter 32, 34 mit einer Mehrzahl von Vertiefungen oder
Einkerbungen 38 ausgebildet, die sich jeweils nach innen zu dem anderen der Blätter
erstrecken, um daran anzustoßen und den Zwischenraum 36 zwischen den Blättern 32,
34 aufrechtzuerhalten. Die Vertiefungen 38 in dem ersten Blatt 32 sind entlang der
Längserstreckung des ersten Blattes voneinander beabstandet, und die Vertiefungen 38
in dem ersten Blatt 32 sind außerdem von den entsprechenden Vertiefungen 38 in dem
zweiten Blatt 34 beabstandet. Die Vertiefungen 38 in dem ersten und dem zweiten
Blatt 32, 34 sind vorzugsweise in gleichem Abstand voneinander angeordnet und
alternieren, wie in Fig. 4 dargestellt. Außerdem sind, wie ebenfalls am besten aus Fig. 4
ersichtlich, die benachbarten Paare von ersten und zweiten Blättern 32, 34 derart
angeordnet, daß die in den zugewandten Oberflächen jeweils zweier benachbarter Paare
von ersten und zweiten Blättern 32, 34 ausgebildeten Vertiefungen 38 zueinander
versetzt sind, so daß die durch die Vertiefungen 38 in derartigen zugewandten Oberflächen
erzeugten Risse einander niemals direkt gegenüberliegen.
-
Die Bedeutung des vorgenannten Musters der Vertiefungen 38 ist am besten durch
Bezugnahme auf das spezielle Muster verständlich, das sich in der Box mit gestrichelter
Linie in Fig. 4 widerspiegelt, bei dem zwei benachbarte Paare von ersten und zweiten
Blättern 32, 34 durch Bezugszeichen A beziehungsweise B bezeichnet sind. Innerhalb
der gestrichelten Box ist festzustellen, daß das zweite Blatt 34 in Paar A zwei sich
nach innen erstreckende Vertiefungen 38 aufweist, die an die flache Innenseite des
ersten Blattes 32 anstoßen, und die Vertiefung 38 in dem ersten Blatt 32 in Paar
A in ähnlicher Weise an die Innenseite des zweiten Blattes 34 anstößt und sich in
gleichem Abstand von den zwei Vertiefungen 38 im zweiten Blatt 34 befindet. Dank
dieser Anordnung stellen die Vertiefungen eine gewünschte Versteifung für das erste
und das zweite Blatt 32, 34 bereit, und mit dem gleichen Zwischenraum zwischen den
alternierenden Vertiefungen 38 wird ein geeignetes Mittel zur Aufrechterhaltung des
Zwischenraums 36 zwischen dem ersten und dem zweiten Blatt 32, 34 entlang der
gesamten Längserstreckung des Paares A bereitgestellt. Die Vertiefungsanordnung in
Paar B ist identisch zu jener in Paar A, und es ist zu erwähnen, daß sich die durch die
Vertiefungen 38 in der Außenfläche des zweiten Blattes 34 in Paar A gebildeten Risse
gegenüberliegend zu der flachen Oberfläche an der Außenseite des ersten Blattes 32 in
Paar B befinden und sich die durch die Vertiefungen 38 in dem ersten Blatt 32 in Paar
B gebildeten Risse gegenüberliegend zu einem flachen Bereich des zweiten Blattes 34 in
Paar A befinden. Dank dieser Anordnung wird das Problem, auf das man in typischen
bekannten, oben beschriebenen Filtermittelaufbauten trifft, nämlich das Problem von
Klumpen von Fremdstoffen, die dazu tendieren, über die zugewandten Oberflächen
benachbarter Paare von Filtermitteiblättern Brücken zu bilden, und die in den zwei
zugewandten Rissen verankert werden, vermieden, da die Risse in den zugewandten
Oberflächen benachbarter Paare von Filtermitteiblättern in der vorliegenden Erfindung
einander niemals gegenüberliegen und stattdessen merklich voneinander beabstandet
sind.
-
Es ist außerdem zu erwähnen, daß das alternierende Muster von Vertiefungen 38 in dem
ersten und dem zweiten Blatt 32, 34 von jedem Paar von Blättern zu einer Reduktion
der Breite des Paars im Vergleich zu den oben beschriebenen, bekannten
Filtermittelaufbauten führt. Spezieller befinden sich in den bekannten Aufbauten die Vertiefungen
sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Blatt gegenüberliegend zueinander,
so daß sie aneinanderstoßen, was im Vergleich zu dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau
die Breite des Zwischenraums 36 zwischen dem ersten und dem zweiten Blatt 32, 34
verdoppeln würde. Diese Verdopplung der Breite jedes Paars von ersten und zweiten
Blättern erhöht die Abmessung von jedem Paar von Filtermittelblättern wesentlich und
erhöht daher die Gesamtabmessung des Filtergehäuses selbst wesentlich, da es, wie aus
Fig. 1 ersichtlich, eine große Anzahl benachbarter Paare von Blättern gibt, und eine
Verdopplung der Abmessung jedes Paares erfordert ein viel größeres Filtergehäuse, um
die gleiche Filterfläche aufzunehmen, die von den Filtermittelblättern dargestellt wird.