DE7826634U1 - Fluidfilter - Google Patents

Description

A. GRUNECKER

DlPL-NO.

H. KINKELDEY

DR-INQ

W. STOCKMAIR

Da-Kl-AtE(CALTEO*

K. SCHUMANN

DR REH MAT · OFV-PHYS

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

Da FBK NAT · DIPl-CHEM.

8 MÜNCHEN

MAXlMiLlANSTRASSE

7. September PH 13034 -

Herrn

Dr.-Ing. R. von Nprdenskjöld

Ernst-Heinkel-Ring

8011 Hohenbrunn

Fluidfilter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fluidfilter zum Entfernen beispielsweise Staub aus Gas, ..bzw. Gasgemisch, ,.z.B. Luft, tnit einem mit Papier überspannbaren Pilterträger und einer Pumpe zum Hindurchleiten des Gases durch denselben.

Aus der Praxis sind bereits Tuchfilter bekannt, die mit
Papier überspannt werden können. Sie haben den Vorteil, daß auch feinster Staub abgetrennt werden kann, da ja auch die Möglichkeit besteht, feinstes Papier einzusetzen.

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Das Problem bei derartigen Tuchfiltern liegt beim Papierwechsel. Zum einen ist der Papierwechsel zuweist mit Handarbeit verbunden» zum anderen muß die Filteranlage während des Papierwechsels abgeschaltet werden, da.während des WechselVorganges keine Filterwirkung gegeben ist und zudem eine Gefahr für das Bedienungspersonal bestehen könnte.

TJm die Filterwechsel gering zu halten, ist .man bei den bekannten Filteranlagen dazu übergegangen, die. Filterfläche groß zu gestalten um damit den Staubanfall pro Flächeneinheit gering zu halten und die Einsatzzeiten des Filterpapiers zu verlängern.

Durch die besonderen Filterabmessungen ist es zumeist notwendig, spezielles Filterpapier zu verwenden,* das in seiner Filtereigenschaft und in seinen Abmessungen auf den Filter zugeschnitten ist» Derartiges Papier ist relativ teuer, wodurch hohe laufende Unterhaltskosten für eine derartige bekannte'Filteranlage bedingt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten, wirtschaftlich arbeitenden Staubfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, der zum Papierwechsel nur in größeren Perioden abgeschaltet werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemtß dadurch gelöst, daß der Filterträger eine drehbare Trommel ist, auf dessen Mantelfläche, eine durchgehende Papierbahn viellagig aufgewickelt ist, deren freies äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen Abzugswelle aufgespannt ist, die im Zug der Verschmutzun zum Aufwickeln der jeweils äußersten lage der Papierbahn dient.

Der erfindungsgemäße Staubfilter ist einfach aufgebaut. Die Trommel dient dazu, eine Vielzahl von Lagen einer durchgehenden Papierbahn aufzunehmen. Sie kann in ihrer Breite so bemessen sein, daß

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auf sie billiges Normalpapier paßt. Sofern mit diesem Papier· eine ganz feine Filterwirkung erzielt werden soll, ist es ohne weiteres möglich, durch entsprechend viele Wicklungen der Papierbahn den gewünschten Peinheitsgrad beim Filtern zu erzielen. Dies bedeutet, daß durch die Bestimmung der Anzahl der Lagen auch die Wirksamkeit des Filters bestimmt werden kann. Durch die Trommelform des Filterträgers ist auch sichergestellt, daß viel Filterfläche in einem geringen Apparatvolumen Platz findet.

Die Zylinderform der Trommel bietet zudem den Vorteil, daß die Papierbahn auf deren Mantelfläche in einem gewissen Vorrat aufgewickelt werden kann. Da die Trommel drehbar,ist kann sowohl, das Aufwickeln als auch das Abwickeln der verschmutzten Papierbahn problemlos erfolgen. Da das äußere freie Ende der Papierbahn an der Abzugswelle aufgespannt ist, ist es bei Erreichen des Grenzwertes einer Verschmutzung möglich,'die Papierbahn ohne Abschalten der Filteranlage von der Trommel abzuziehen» Auf diese ι Weise wird zwischen dem notwendigen NeubeSchickungen der Trommel

. mit unverbrauchtem Papier ein kontinuierlicher Betrieb der Euteranlage erreicht.

Die Anbindung der Papierbahn an die Abzugswelle bietet auch den Vorteil, daß der v.on der Papierbahn aufgenommene Schmutz eingewickelt und damit sicher verwahrt wird.

Der erfindungsgemäße Staubfilter ist sehr gut für' einen automatische Betrieb geeignet. Das Gas durchströmt die Trommel von außen durch deren Mantelfläche und wird im Bereich der Trommeldrehachse aus dieser herausgeleitet. Es ist leicht möglich, den Druck vor und nach der Trommel zu messen. Sofern an dem Meßpunkt nach-Durch—

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laufen der Trommel·ein sich stetig vergrößernder Unterdruck ankündigt, kann daraus geschlossen werden, daß die äußerste Papierbahn bereits sehr verschmutzt ist und entfernt werden sollte. Es genügt dann, die Abzugswelle in Rotation zu versetzten, um die äußerste, verschmutzte Lage der Papierbahn aufzunehmen und die nächste, noch unverbrauchte Lage freizugeben. Dem Fachmann ist klar, daß ohne weiteres eine automatische Steuerung dieses Vorgangs möglich ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abzugswelle so an der Seite der Trommel angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Papierbahn an seiner Oberseite mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Staub von dem zur Abzugswelle hinführenden Trum während des Überführungsvorganges nicht abfallen kann.

Hierbei ist es auch vorteilhaft, den Antrieb für die Ab- . . ^ zugswelle so · zu gestalten, daß beim Aufwickeln die Papierbahn mit ihrer verschmutzten Seite innen aufgewickelt wird. Auf diese Weise wird der Schmutz beim Bilden des Wickels auf der Abzugswelle zwischen der bereits aufgewickelten Lage und der gerade ■aufzuwickelnden Lage eingeklemmt und sicher verwahrt..

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Abzugswelle höhenmäßig über der Drehachse der Trommel angeordnet ist, jedoch mit ihrer Mantelfläche nicht über derjenigen der Trommel zu liegen kommt. Das zur Abzugswelle hinführende Trum , ist auf diese Weise etwas zur Abzugswelle hin geneigt, so daß eventuell sich lösende - .Staubpartikel zur Abzugswelle hin abrollen«

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Um die Beschickung der Trommel wirtschaftlich zu gestalten, ist es bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß eine Lagerwelle zur Aufnahme einer Vorratsrolle für die Papierbahn vorhanden ist, die bei einer Beschickung der Trommel das direkte Abspulen auf dieselbe erlaubt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Staubfilters zeigt.

Die dargestellte Staubfilteranlage 1 besitzt eine Zuleitung 2 für das vom Staub zu befreiende Gas. Diese Leitung führt zu einem als solchen bekannten Zyklon 3, in dem der grobe Staub abgeschieden wird. Von dort ist die Leitung 2 in ein allseitig abgeschlossenes Gehäuse 4 geführt, das den erfindungsgemäßen Staubfilter 5 beinhaltet. Das Gehäuse ist an seiner Oberseite mit einem abnehmbaren Deckel 6 versehen.

Der Staubfilter 5 umfaßt einen Filterträger 7, der als Trommel ausgebildet und um seine waagrechte Trommelachse in nicht gezeigter Weise drehbar gelagert ist. Die Mantelfläche der Trommel ist mit einem Tuch bespannt. Sie dient zur Aufnahme einer Viel-» zahl von Lagen einer durchgehenden Papierbahn 8, die bei der Beschickung der Trommel auf deren Mantelfläche aufgewickelt wird. Im·vorliegenden Fall ist die Trommel in nicht gezeigter Weise mit zwanzig Lagen der Papierbahn 8 umgeben. Die Lagen sind auf der Trommel so eng wie möglich aufgewickelt.

Das freie äußere Ende der Papierbahn ist auf einer Abzugswelle 9 gespannt, die im vorliegenden Fall, ebenso wie die Drehachse der Trommel, waagrecht innerhalb des Gehäuses 4 drehbar gelagert ist. Die Welle hat gegenüber der Trommel einen sehr viel

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kleineren Durchmesser und ist mit Hilfe eines Motors 10 in Richtung des Pfeiles P antreibbar.

Die Abzugswelle 9 ist so auf der Seite der Trommel angeordnet, daß das zur Welle hinführende Trum der Papierbahn in dem Bereich zwischen der Trommel und der Abzugswelle mit seiner auf der Trommelt außen liegenden Oberfläche im wesentlichen nach oben gerichtet ist. Genauer gesagt ist die Papierbahn von der Trommel so zur Abzugswelle geführt, daß die auf der Trommel . außen liegende Oberfläche der Papierbahn auf der Abzugswalze innen zu liegen.kommt. Da die Abzugswelle höhenmäßig zwar über der Drehachse der Trommel, aber unterhalb des Scheitels deren Mantelfläche angeordnet ist, verläuft das zu der' Abzugswelle hinführende ,Trum der Papierbahn 8 etwas abfallend geneigt zur Abzugswelle hin.

Das Gehäuse 4- ist im vorliegenden Pail von der rechten Seite der Darstellung her für ein Förderfahrzeug, z.B. einem Gabelstapler frei zu gänglich. An dieser Seite ist nämlich eine Vorratsrolle 11 für die Papierbahn 8 auf einer Rollenhalterung 12 drehbar gelagert. Die Rolle kann ohne weiteres mit Hilfe des bereits erwähnten Gabelstaplers von oben in die Lagerschalen der Halterung drehbar eingehängt werden. Für eine Beschickung der Trommel mit dem Papier ist es lediglich notwendig, den Deckel 6 des Gehäuses kurzzeitig abzunehmen, worauf die Papierbahn in .der gewünschten 'Lagenzahl auf die Trommel aufgebracht werden kann.

Das Trommelinnere ist über eine im Bereich der Drehachse von der Trommel ausgehende Leitung 13 mit einem Aktivkohlefilter 14 verbunden, in dem das Gas von etwa noch vorhandenen Geruch befreit wird. Von dort ist die Leitung 13 au einem Saug-Druckgebläse geführt, das als Pumpe wirkt. Nach dem Gebläse ist die Leitung ins Freie geführt.

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Beim Betrieb der Anläge wird aufgrund der Pumpenwirkung des Gebläses das mit Staub vermischte Gas zuerst durch den Zyklon geführt, wo der. Grobstaub entfernt wird. Anschließend gerät das Gas über die Leitung 2 in das Gehäuse 4-, wo es durch die •Mantelfläche der trommel 5 in das Innere der Trommel gelangt. Beim Durchgang muß das Gas die auf der Trommel aufgewickelten Lagen der Papierbahn 8 durchfließen, worauf es von dem "EeInstaub gereinigt wird, der vornehmlich an der äußersten Papierbahn hängen bleibt. Über die Leitung 13 wird dann das bereits gereinigte Gas dem Aktivkohlefilter 14- zugeführt, wo nochmals ' der Geruch beseitigt wird, anschließend tritt das Gas nach dem Gebläse in das Freie aus. Sofern die äußerste Lage der Papierbahn 8 so sehr verschmutzt ist, daß ein wirtschaftlicher Betrieb des Filters nicht mehr gegeben ist, kann durch Anschalten des Motors 10 die Abzugswalze in Richtung des Pfeiles P in Drehung versetzt werden, worauf die äußerste, verschmutzte Lage der Papierbahn 8 unter Mitnahme des auf ihr angelagerten Staubes aufgewickelt wird.

Da das Trum der Papierbahn zwischen der Trommel und der Abzugswelle schräg zur Abzugswelle hin geneigt ist, kann eventuell sich bei der Überführung lockernder Staub lediglich in Richtung auf die Abzugswelle hin bewegen, wo er durch die Aufwickelbewegung dann zwischen den sich bildenden Lagen festgelegt wird.

Beim erfindungsgemaßen Filter werden bewußt auf die Trommel eine Vielzahl von Lagen der Papierbahn aufgebracht, um während des Betriebs der Filteranlage bei Erreichen eines gewissen Verschmutzungswertes der jeweils äußersten Lage die Möglichkeit zu haben, diese Lage abziehen zu können, ohne

die Filteranlage in ihrem Betrieb unterbrechen zu müssen. Auf

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diese Weise ist es möglich, bei einer einmaligen Beschickung der Trommel die Filteranlage über eine, von der Zahl der Lagen abhängige Zeit kontinuierlich laufen zu lassen.

Hat sich die Zahl der Lagen auf der Trommel derart verringert, daß die zuverlässige Abfilterung des Staubes in Frage gestellt ist, (so^nnuß die Anlage still gestellt werden. Die Papierbahn wird dann vollständig auf die Abzugswelle aufgerollt und diese eventuell gegen eine leere Abzugswelle ersetzt. Von der Vorratsrolle 11 kann sodann z.B. durch Drehen der Trommel entgegen dem Uhrzeigersinn eine neue Papierbahn in mehreren Lagen auf den Umfang der Trommel aufgebracht werden. Sofern eine genügend große Anzahl von Lagen erreicht ist, wird die Papierbahn 8 abgeschnitten und mit ihrem freien Ende an der neuen Abzugsvralze 9 gespannt, worauf der Filter wieder funktionsfähig ist. Der während der Beschickung abgenommene Deckel 6 wird wieder auf das Gehäuse aufgebracht.

Der erfindungsgemäße Staubfilter eignet sich vorzüglich für eine !;' automatisch Steuerung. Es genügt, den Druck vor dem Filter, z.B. · an der Stelle 16 und nach dem Filter, z.B. an der Stelle 17 zu messen. Sofern sich am Meßpunkt 17 ein im Vergleich zu dem am Meßpunkt 16 herrschenden Druck sich verstärkender Unterdruck ergibt, kann dies als ein Maß für die Verschmutzung der äußersten Lage der Papierbahn 8 gewertet werden, worauf selbsttätig der Motor 10 in Bewegung versetzt werden kann, der daraufhin die verschmutzte Papierbahn auf die Aufzugswelle 9 aufwickelt.

Natürlich könnte auch daran gedacht werden, den Motor 10 langsam, aber stetig laufen zu lassen, worauf eine permanente Erneuerung' der äußeren Lage der Papierbahn auf der Trommel stattfindet.

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Die Praxis hat gezeigt, daß die inneren sauberen Lagen der Papierbahn - für den Fachmann überraschend - praktisch keinen Mehrdruck ergeben.

Der ITuidfilter arbeitet mit Unterdruck. Dies hat den großen Vorteil, daß kein Schmutz nach außen dringen kann. Es ist denkbar, die mit Schmutz beladenen Papierwickel im Inneren des Gehäuses automatisch in Behälter zu verpacken, die dann zu einem Milldepot gebracht werden. Diese Möglichkeit ist besonders beim Ausfiltern von gesundheitsschädlichen Stoffen aus üTuiden wichtig.

Auf der Mantelfläche der Trommel können bevorzugt einige Lagen einer Papierbahn aufgebracht und an den Enden verklebt werden, so daß sie über eine längere Zeit auf der Trommel bleiben können. So ist es auf einfache Weise möglich zu verhindern, daß durch eine Unaufmerksamkeit alle Papierlagen von der Trommel abgewickelt werden. Die eigentliche' Filterpapierbahn wird dann auf diese innersten Lagen aufgewickelt.

Um zu verhindern, daß alle Lagen der Papierbahn von der Trommel · abgefahren werden, kann z.B. in der dritten Lage von innen ein Loch oder eine Kerbe eingearbeitet sein, in die ein Taster "beim Abziehen der Papierbahn einfällt und ein Signal auslöst.

Insbesondere beim Ausfiltern von staubförmigen Medien wirkt sich der Umstand besonders vorteilhaft aus, daß immer mit mehreren Pilterlagen gearbeitet wird, so daß feinster Staut^der durch die ersten Lagen eventuell hindurchdringt, in den nachfolgenden Lagen aufgehalten wird. Der Filter ist nicht auf die "Verwendung als Staubfilter beschränkt, er kann vielmehr im Zusammenhang mit verschiedenen ITuiden, z.B. auch als Naßfilter Verwendung finden.

Claims (5)

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1. Fluidfilter zum Entfernen von beispielsweise Staub aus Gas, bzw. Gasgemisch, z. B. Luft, mit einem mit Filtermaterial überspannbaren Filterträger und einer Pumpe zum Hindurchleiten des Gases durch denselben, dadurch gekennzeichnet , daß der Filterträger eine drehbare Trommel (5) ist, auf dessen Mantelfläche eine durchgehende Filtermaterialbahn (8) viellagig aufgewikkelt ist, deren freies äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen Abzugswelle (9) auf-, gespannt ist, die im Zuge der Verschmutzung zum Aufwikkeln der jeweils äußersten.Lage der Filtermaterialbahn (8) dient.

2. Fluidfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die Abzugswelle (9) so an der Seite der Trommel (5) angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Filtermaterialbahn (S) an seiner Oberseite mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist.

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3. Fluidfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Bahn (8) an der Abzugswelle (9) mit ihrer verschmutzten Seite innenliegend aufgewickelt ist.

4. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswelle (9) höhenmäßig über der Drehachse der Trommel (5) angeordnet ist, jedoch mit ihrer Mantelfläehe nicht über derjenigen der Trommel zu liegen kommt. · .

5. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, .dadurch gekennzeichnet , daß eine Lagerwelle zur Aufnahme einer Vorratsrolle (11) für die Filtermaterialbahn vorhanden ist, die bei einer Beschickung der Trommel das direkte Abspulen auf dieselbe erlaubt.