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Die
Erfindung betrifft ein System zur Reinigung rohrförmiger Filterelemente,
d.h. eine Gesamtheit von Vorrichtungen zur Reinigung von Filtereinheiten,
beispielsweise mit Schlauch, Beutel oder Patrone, die im Allgemeinen
in Silos eingebaut sind, die korn- oder pulverförmige Substanzen enthalten.
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Der
derzeitige Stand der Technik umfasst Systeme zum Reinigen von Filtereinheiten,
die beispielsweise auf Behältern
von halbflüssigen
Substanzen, die pneumatisch befördert
werden, installiert sind, umfassend einen Behälter mit Druckfluid, beispielsweise
Luft, zum Waschen der Filterelemente, die mit dem Ausgangsquerschnitt
dieser letztgenannten durch eine Gesamtheit von elektrischen Ventilen
in Verbindung stehen, die durch eine Elektronikkarte gesteuert werden,
auf der die Reinigungssequenz gespeichert ist: jedes Filterelement
wird zyklisch von dem in dem Behälter
enthaltenen Waschfluid in umgekehrter Richtung zur während des
Normalbetriebs programmierten Durchgangsrichtung durchströmt.
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Im
Falle von explosionsgeschützten
Anwendungen sind die elektrischen Ventile durch pneumatische Gruppen
zur Speicherung und Verteilung des Waschfluids ersetzt, die sehr
komplex und kostspielig sind.
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Ferner
sind solche Reinigungssysteme komplex und kostspielig auch auf Grund
der Tatsache, dass die Struktur des Speicherbehälters des Waschfluids speziell
bei jedem Einbau in Abhängigkeit
von der Anzahl und der Anordnung der Filterelemente entworfen werden
muss. Eine derart komplexe Struktur auf Grund der Notwendigkeit,
eine Öffnung
zur Verbindung des Körpers
jedes elektrischen Ventils mit dem Körper des Behälters vorzusehen,
setzt voraus, dass der Behälter
sehr groß ist,
was zu einem Raumverlust und einer Erhöhung der Kosten führt.
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Bei
einem selben Luftvolumen, das für
die Reinigung eines einzigen Filterelements notwendig ist, setzt,
ab dem Zeitpunkt, zu dem alle Filterelemente von einem Waschfluidstrahl
durchströmt
werden sollen, die Notwendigkeit, eine Gesamtheit von Öffnungen
einzubauen, um sie mit den entsprechenden Verteilungsventilen zu
verbinden, eine größere Kapazität des Behälters voraus.
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Ferner
ist es zum Zeitpunkt des Einbaus erforderlich, getrennte Phasen
der Montage des Behälters
und der entsprechenden Ventile mit dem elektrischen oder pneumatischen
Steuerkreis vorzunehmen.
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In
der Veröffentlichung
US-A-3 680 285 ist ein Filter für
Gase beschrieben, umfassend eine Gesamtheit von Filtern, die in
aneinander grenzenden Reihen angeordnet sind. Ein Kollektor zur
Waschluftzufuhr ist über
jeder Filterreihe vorgesehen. Die Filter sind an diesen angeschlossen.
Jeder Kollektor ist mit einem Ventil an einen gemeinsamen Druckluftkasten angeschlossen.
Ein gemeinsamer Kasten kann pro Gruppe von drei Ventilen vorgesehen
sein. Der gemeinsame Kasten oder jeder der gemeinsamen Kästen ist
an einen Druckluftbehälter
angeschlossen.
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In
der Veröffentlichung
FR-A-2 146 363 ist eine pneumatische Entstaubungsanlage beschrieben,
umfassend einen Betätigungsmechanismus
mit Raste und Sägezähnen, die
auf einem kreisförmigen Element
angeordnet sind, das es ermöglicht,
eine Hin- und Herbewegung in eine Drehschrittbewegung umzusetzen.
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Dieser
Stand der Technik kann umfassenden Verbesserungen unterzogen werden,
insbesondere um die oben erwähnten
Nachteile zu beseitigen.
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Gemäß dem Vorhergehenden
ist es erforderlich, das technische Problem zu lösen, ein Gerät für die Reinigung
von rohrförmigen
Filterelementen zu finden, bei dem die Struktur des das Waschfluid
enthaltenden Behälters
wesentlich vereinfacht ist, und das auch im Falle von explosionsgeschützten Systemen
eingesetzt werden kann.
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Ein
weiterer Aspekt des technischen Problems liegt in der Notwendigkeit,
die Montage von Reinigungsgeräten
für Filterelemente
mit Gegenstrom zu vereinfachen.
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Die
Erfindung löst
dieses technische Problem mit einem System, bei dem die Struktur
des das Waschfluid für
die rohrförmigen
Filter enthaltenden Behälters
aus Elementen besteht und eine Gesamtheit von Behälterelementen
umfasst, die miteinander in Verbindung stehen und jeweils an einen
Ventilkörper
zur Verteilung des Waschfluids gekoppelt sind; wobei der erwähnte Behälter nach
der Montage der Ventilkörper,
vorzugsweise in Paketform, erhalten wird.
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Dies
ermöglicht
es, einen Behälter
oder zumindest einen großen
Teil desselben gleichzeitig mit der Montage der Verteilungsventile
des Waschfluids und ohne Raumverlust herzustellen.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Variante ist ein zusätzlicher
Behälter
vorgesehen, wobei dieser mit dem Waschfluidbehälter verbunden ist und standardisierte
Abmessungen aufweist; er ist dann zu verwenden, wenn die Kapazität des Hauptbehälters erhöht werden
muss.
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Dies
ermöglicht
es, das Volumen des Waschfluids, das für die Reinigung der Filterelemente
verfügbar
ist, zu erhöhen,
ohne auf spezielle Vorkehrungen zurückgreifen zu müssen.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Variante weist jedes Verteilungsventil
zwei Eingänge
und einen Ausgang für
das Waschfluid auf; wobei das Behälterelement zwischen den beiden
Eingängen
installiert wird und mit diesen in Verbindung steht.
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Dies
ermöglicht
es, eine besonders kompakte und einfach herzustellende Struktur
zu erhalten.
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Nach
einer vorteilhaften Variante wird jedes Behälterelement durch eine ringförmige Kammer
erhalten, die in äußerer koaxialer
Position in Bezug auf eine Verteilungsleitung des Waschfluids erhalten wird,
wobei die ringförmige
Kammer mit mindestens einer Öffnung
für den
Durchgang des Waschfluids von und zu einer entsprechenden ringförmigen Kammer
mindestens eines angrenzenden analogen weiteren Ventils versehen
ist.
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Dies
ermöglicht
eine weitere Raumeinsparung und eine erhebliche Kostenverringerung.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Variante weist die Fluidverteilungsleitung
ein inneres Ende auf, das mit der ringförmigen Kammer in Verbindung gebracht
werden kann, wobei zwischen der ringförmigen Kammer und dem inneren
Ende eine elastische Membran zum Verschließen der Leitung eingebaut ist;
diese Membran wird pneumatisch betätigt, um sich von dem Ende
zu entfernen, um den Durchgang des in dem Behälter enthaltenen Waschfluids zu
gestatten.
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Dies
hat ferner den Vorteil, dass auf einfache und funktionelle Weise
eine Betriebssicherheit gewährleistet
wird.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Variante ist die Verschlussmembran
pendelnd in einer Nebenkammer ausgeführt, die mit entfernten pneumatischen
Verteilungsmitteln versehen ist, umfassend eine Gesamtheit von Abfangventilen,
die jeweils mit einem pendelnden Abfangelement versehen sind.
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Dies
hat den Vorteil, dass das System mit den entsprechenden explosionsgeschützten Verteilungsmitteln
kompatibel wird.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Variante sind die Verteilungsmittel
von einem Rotor gebildet, der vorzugsweise die Form einer Scheibe
hat, die mit einer Verlängerung
versehen ist, die dazu bestimmt ist, auf die Abfangelemente jedes
der Abfangventile folgend einzugreifen.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Variante ist der Rotor mit Antriebsmitteln
verbunden, die vorzugsweise von einer Kinematik mit Rastmechanismus
in Verbindung mit alternativen pneumatischen Mitteln gebildet sind.
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Die
Rastkinematik kann von einem Rad gebildet sein, das an seiner Peripherie
mit verformbaren Zähnen
versehen ist, die elastisch durch leichtes Eindrücken in eine Hülle eingesetzt
werden, von der ein Rückschlagelement,
das mit den Zähnen
des Rades in Eingriff steht, vorragt.
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Die
alternativen pneumatischen Mittel können von einem Druckluftzylinder
mit Kolben gebildet sein, der zwischen den elastischen Kontrastmitteln und
einer Speicherkammer für
ein Steuerfluid, beispielsweise Druckluft, befestigt ist: wobei
die Speicherkammer im Bereich eines Axialquerschnitts, der dem maximalen
Kolbenhub entspricht, mit einem Durchgang für das Durchfließen des
Steuerfluids aus der Speicherkammer zur Steuerung eines Abflussventils
für das
Steuerfluid aus der Kammer selbst versehen ist.
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Dies
hat den Vorteil, dass das Reinigungssystem völlig explosionsgeschützt ist,
und ermöglicht es
ferner, zur Gänze
pneumatische Mittel für
die intermittierende Wechselbetätigung
eines allgemein gehaltenen Elements herzustellen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor,
die sich als einfaches Beispiel auf die sechs beiliegenden Zeichnungen
bezieht, wobei:
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1 eine
unterbrochene schematische Seitenansicht eines Gegenstromreinigungssystems für rohrförmige Filter
ist;
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2 der
vergrößerte Querschnitt
II-II aus 1 ist;
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3 der
Querschnitt III-III aus 2 ist, in dem die Verteilungsmittel
dargestellt sind;
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4 ein
Längsschnitt
einer Gruppe von Verteilungsventilen für das Waschfluid ist, die in
Paketen montiert sind;
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5 eine
Planansicht eines Verteilungsventils ist;
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6 der
verlagerte Querschnitt VI-VI aus 5 ist;
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7 eine
Ansicht wie jene der 4 in einer Variante eines Systems
mit zusätzlichem
Behälter
ist;
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8 ein
Längsschnitt
einer Vorrichtung zur intermittierenden Drehbetätigung der Verteilungsmittel
der 3 mit dem Abflussventil in Verschlussposition
ist;
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9 ein
Querschnitt wie jener der 8, allerdings
teilweise und unterbrochen, ist, der das Abflussventil in Öffnungsposition
darstellt.
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Das
Reinigungssystem 1 ist zum Waschen eines Schlauchfilters 2 bestimmt,
der an einer oberen Platte 3 einer Hülle 4 befestigt ist,
die in ihrem unteren Teil mit einem nicht dargestellten Silo, der
eine korn- oder pulverförmige
Substanz enthält, über eine entsprechende
untere Öffnung 5 in
Verbindung steht: wobei jeder der rohrförmigen Filter 2 mit
einem geschlossenen unteren Ende 2a, das sich unter der Platte 3 befindet,
und einem offenen oberen Ende 2b, das sich über der
Platte befindet, versehen ist.
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Über der
Platte 3 ist die Hülle 4 mit
einem Ablauf 5a versehen, um die Ableitung eines Verfahrens- F
oder Transportfluids, im Allgemeinen Druckluft, nach seinem Durchströmen durch
die untere Öffnung 5 und
die rohrförmigen
Filter 2, in denen die Schmutzteilchen zurückgehalten
werden, zu gestatten.
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Zwischen
der Platte 3 und dem oberen Ende der Hülle 4, das mit einem
Deckel 6 versehen ist, ist eine Gesamtheit von Verteilungsventilen 7,
die im Paket montiert und jeweils mit einer Verteilungsleitung 22 oder
einer Ausstoßvorrichtung
eines Waschfluids F1 versehen sind, befestigt, wobei jede Leitung
zum offenen oberen Ende eines entsprechenden Schlauchfilters 2 führt und
zu diesem ausgerichtet ist: das untere Ende jeder Verteilungsleitung 22 kann dank
eines Venturi-Rohrs 8 funktionieren, das am oberen Ende 2b des
entsprechenden Filters 2 gehalten wird, um das Fluid F1
zu beschleunigen, wenn dieses dank der Verteilungsventile 7 zu
den Filtern 2 ausgestoßen
wird.
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Das
Paket von Verteilungsventilen 7 ist an einem der Enden
mit einem Verschlussdeckel 9 und am anderen Ende mit einer
Leitung 10 zur Zuführung des
Waschfluids F1 mit einem programmierten Druck versehen, der die
Reinigung der darunter liegenden Filter 2 ermöglichen
kann.
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Jedes
Verteilungsventil 7 ist dank einer Leitung 11 an
den Hohlkörper 12 eines
Verteilers 13 angeschlossen, der mit Betätigungsmitteln 14 eines
Rotors 15 (2) versehen ist, die die Form
einer Scheibe haben, die drehend im Inneren des Hohlkörpers gehalten
wird.
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Der
Rotor 15 ist mit einer Verlängerung 16 versehen,
die dazu bestimmt ist, in jedes der pendelnden Verschlussele mente 17 einzugreifen,
die beispielsweise Kugelform aufweisen und einzeln in die entsprechenden
Abfangventile 18 eingesetzt sind, die auf der Seitenwand
des Hohlkörpers 12 des Verteilers 13 befestigt
sind. Während
der Drehung der Scheibe 15 um ihre eigene Vertikalachse
A in die durch den Pfeil B angezeigte Richtung greift die Verlängerung 16 in
jedes der Verschlusselemente 17 ein und ragt weit nach
außen über die
entsprechende Lagerung 19 des entsprechenden Abfangventils 18 über: dies
führt zur
Verbindung der zu diesem Abfangventil führenden Leitung 11 nach
außen
mit funktionellen Folgen, die nachstehend beschrieben sind.
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Wie 3 zeigt,
kann die Verteilung der Ventile 18 auf der Seitenwand des
Hohlkörpers 12 des Verteilers 13 fächerförmig sein,
wodurch eine vorteilhafte Platzersparnis und eine wesentlich kompaktere Struktur
möglich
sind.
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Wie 4 zeigt,
ist jedes Ventil 7 mit einer hohlen Hülle 20 versehen, die
mit zwei gegenüber
liegenden Seitenöffnungen
oder Eingängen 21 versehen
ist, um die aneinander grenzenden Ventile 7 miteinander
in Verbindung zu bringen.
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Jeder
Hohlkörper 20 verlängert sich
in dem inneren Teil der Verteilungsleitung 22 des Waschfluids
F1, wobei ein Zusammenwirken im oberen Teil dank einer elastischen
Verschlussmembran 23, die in ihrer Peripherie zwischen
dem oberen Rand der Hülle 20 und
einem entsprechenden Deckel 24 gehalten wird, erzielt wird,
wobei diese Membran in einer Nebenkammer 25 pendelnd ist,
die zwischen jedem Deckel und dem oberen Ende des inneren Teils 22 der Verteilungsleitung 8 definiert
ist.
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Zwischen
jeder Hülle 20 und
der vorhergehenden oder nachfolgenden Hülle sowie zwischen der Endhülle 20 und
dem Verschlusselement 9 ist eine Dichtung 26 vorhanden.
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Zwischen
dem inneren Teil 22 und der Hülle 20 ist eine ringförmige Kammer 27 in
jedem Ventil definiert: die Gesamtheit der ringförmigen Kammern stellt einen
Waschfluidbehälter
F1 dar, der in die Gesamtheit der Körper der Verteilungsventile 7 integriert ist.
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Wie 7 zeigt,
kann aus einer Versorgungsleitung 10 ein Kollektor 30 zur
Versorgung eines Nebenbehälters 31 des
Waschfluids F1 erhalten werden; der Behälter 30 kann dort
verwendet werden, wo es notwendig ist, die Kapazität des im
Körper der
Ventile 20 erhaltenen Behälters zu erhöhen, was insbesondere
der Fall sein kann, wenn eine kleine Zahl von im Paket montierten
Ventilen 7 vorgesehen ist.
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Unter
Ruhebedingungen wird die Nebenkammer 25 auf demselben Druck
wie der Behälter gehalten,
der von der Gesamtheit der ringförmigen Kammern 27 gebildet
ist, und zwar mit Hilfe eines geeichten Loches 28 (6)
mit kleinem Durchmesser, das in jeder Membran 23 in der
Nähe des
entsprechenden Umfangsbefestigungsrandes vorgesehen ist; folglich
herrscht auch in jeder Leitung 11 unter stationären Bedingungen
derselbe Druckbereich, der in der Gesamtheit der ringförmigen Kammern 27 vorhanden
ist.
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Während des
Betriebs, wenn ein pendelndes Verschlusselement 17 dank
des Eingreifens der Verlängerung 16 des
Rotors 15 in dieses eingezogen wird, sinkt der Druck in
der mit ihm verbundenen Leitung 11 sowie der Druck in den
entsprechenden Nebenkammern 25 plötzlich und fuhrt auf diese
Weise zum Heben der Membran 23 (bzw. des zentralen Ventils
in 4), wodurch der Durchgang des Waschfluids F1,
das in der Gesamtheit der ringförmigen
Kammern 27 enthalten ist, zu der darunter liegenden Verteilungsleitung 22 ermöglicht wird.
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Wie 8 zeigt,
können
die Mittel zur Betätigung
der Verteilungsmittel 13 von einem Rastmechanismus 32 gebildet sein,
umfassend ein Rad 33 mit Sägezähnen 34, das vorzugsweise
eingesetzt wird, indem es leicht in einen Hohlraum 34a einer Hülle 35 gedrückt wird,
aus der die Zähne
nur in einer offenen Zone 36 der Hülle selbst vorragen, in deren Bereich
sie sich gegenüber
oder im Eingriff mit einem Antriebselement 37 mit Winkel
befinden, mit dem eine Stange 38 der alternativen pneumatischen
Mittel 39 versehen ist, die mit einem Flansch 40 zur
Befestigung an einer Platte 41 des Gestells versehen sind.
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Die
Hülle 35 ist
ferner mit einem Rückschlagzahn 36a versehen,
der dazu bestimmt ist, die Rückbewegung
des Rades 33 gegen den Uhrzeigersinn in 8 zu
verhindern, während
er die Bewegung des Rades selbst im Uhrzeigersinn auf Grund der
elastischen Verformung der Zähne 34,
die dank der Löcher 36b im
Körper
des Rades 33 im Bereich der Zähne selbst möglich ist,
gestattet.
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Die
alternativen pneumatischen Mittel 39 umfassen einen Kolben 42,
der starr mit der Stange 38 verbunden ist und in einem
dank des Einsetzens von Umfangsdichtungen 44 dichten Zylinder 43 gleitet.
Der Kolben 42 ist auf einer seiner Seiten durch elastische
Mittel 45, beispielsweise eine Spiralfeder, gekennzeichnet,
während
die andere Seite axial eine Speicherkammer C begrenzt, 9,
zu der ein Eingang 46 eines Steuerfluids F2, vorzugsweise
Druckluft, führt.
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Wenn
das Steuerfluid F2 in die Kammer C durch den Eingang 46 eingeleitet
wird, schiebt sich der Kolben 42 gegen die Wirkung der
Verlangsamungsmittel 45 vor, bis er einen Ableitungsdurchgang 47 freilegt,
der mit einer Leitung 48 zur Steuerung eines Ableitungsventils 49 der
Speicherkammer C in Verbindung steht, wobei das Ableitungsventil 49 vorzugsweise
im Verschlusskopf 50 eines der Enden des Zylinders 43,
insbesondere jenem, durch den das Steuerfluid F2 eingeleitet wird,
vorgesehen ist.
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Der
Abstand L zwischen der Innenseite des Kopfes und der Ableitungsöffnung 47 definiert
die Länge
des Kolbenhubs 42.
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Wenn
der Kolben 42 die Öffnung 48 freigelegt
hat, nachdem er die Strecke L zurückgelegt hat, führt das
Steuerfluid F2 durch die Leitung 48 zu einer Steuerkammer 51,
in der ein Steuerkolben 52 vorgesehen ist, der ein sensibles
Element des Ableitungsventils 49 darstellt. Der Steuerkolben 52 wird
durch das Steuerfluid F2 zum Inneren des Zylinders 43 über eine
Strecke L1 geschoben, die dem Abstand zwischen einem ringförmigen Vorsprung 53,
mit dem der Steuerkolben versehen ist, der mit einer Dichtung 54 auf
der Kammer 51 versehen ist, und einem Absatz entspricht,
der am innersten Ende der Steuerkammer 51 vorgesehen ist.
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Nach
Zurücklegen
der Strecke L1 befindet sich der Steuerkolben 52 in einer
vorgeschobenen Position, in der mindestens eine Anschlussleitung 55 oder
vorzugsweise auch eine Gesamtheit von Anschlussleitungen, mit der
er von vorneherein versehen ist, die Kammer C mit einem in der Mitte
des Steuerkolbens 52 vorgesehenen Loch 56 und
dank diesem letztgenannten mit außen durch eine Gesamtheit von
Ableitungslöchern 57 in
Verbindung bringt.
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Somit
kehrt der Kolben 42, nachdem er seinen Vorwärtshub beendet
hat, wieder nach hinten zurück,
bis er die Ausgangsposition im Inneren des Zylinders 43 unter
dem Schub der Kontrastfeder 45 erreicht, die auf diese
Weise den Steuerkolben 52 mit dem Anschlussloch 55,
das nicht mit der Kammer C in Verbindung steht, wieder in seine
Ausgangsposition zurückführt.
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Während des
Vorschubs des Kolbens 42 ist zu beobachten, dass der Steuerkolben
in seiner Ausgangsposition unbeweglich bleibt und das Steuerfluid F2
in der Kammer C auch dank einer Dichtung 58 eingeschlossen
bleibt, die zwischen dem vorderen Ende des Steuerkolbens 42 und
der Kammer C angeordnet ist.
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Durch
Verwendung von alternativen pneumatischen Mitteln 39 ist
es somit möglich,
ausgehend von einer Steuerfluidzuleitung F2 mit praktisch konstantem
Druck und Ausmaß eine
intermittierende Impulsbetätigung
der Stange 38 zu erhalten.
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Bei
der Umsetzung in die Praxis können
die Ausrüstungen,
Abmessungen, Ausführungsdetails andere
als die angeführten,
allerdings aus technischer Sicht gleichwertig sein, ohne dabei den
juristischen Rahmen der vorliegenden Erfindung zu sprengen.
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Es
ist zu beobachten, dass, obwohl die pneumatischen Betätigungsmittel 39 unter
Bezugnahme auf die Verschiebung des Rades 33, um die intermittierende
Drehung der Verteilungsmittel 13 zu erhalten, beschrieben
sind, diese pneumatischen Betätigungsmittel
auch in einen anderen Zusammenhang gestellt werden können, in
dem eine alternative Impulsbetätigung
erforderlich ist.