DE8805945U1 - Filteranordnung in einer Strömungsmittelleitung - Google Patents

Description

10

Filtergeräte in einer Strömungsmittelleitung finden in der Verfahrenstechnik, in Strömungsmittelsystemen und in der Beschichtungstechnik, beispielsweise in Lackieranlagen, vielfältige Anwendung, wenn es darum geht, Verunreinigungen aus dem strömenden Medium auszufiltern, die Düsen verstopfen oder andere Störungen im System verursachen können.

In diesem Zusammenhang sind auch schon zahlreiche Vorschläge zur Überwachung des Filters auf seinen Verstopfungsgrad und zum Aufrechterhalten der Strömung auch bei verstopftem Filter gemacht worien.

15

Beispielsweise ist es aus der DE-OS 24 29 510 bekannt, den Druckabfall des strömenden Mediums Über dem Filter zu messen und, wenn der Druckabfall einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, was einem bestimmten Verstopfungsgrad des Filters entspricht, ein Nebenstromventil zu öffnen und so das strömende Medium durch einen das Filter umgehenden Nebenstromleitungssweig an dem verstopften Filter vorbei umzuleiten.

Ein ähnlicher Vorschlag ist beispielsweise aus der DS-OS 26 11 960 bekannt, wobei allerdings zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, die eine Anzeige liefert, wenn der Filter verstopft und die Strömung Über den Neben-Stromleitungszweig am verstopften Filter vorbei umgeleitet wird, damit durch Reinigung bzw. Ersatz des Filter Abhilfe geschaffen werden kann.

Freilich gibt es zahlreiche Fälle, wu eö keine Rolls spielt, daß über einen begrenzten Zeitraum das Medium ungefiltert weiter strömt. Es gibt aber auch Anwendungsfälle, wo eine Umgehung des Filters durch das strömende Medium beim Erreichen des Verstopfungszustands des Filters sehr unerwünscht ist, nämlich beispielsweise bei Lackieranlagen, wo verhindert werden soll, daß ungefiltertes Lackiermaterial zu den Düsen gelangt und dort Verstopfungen verursacht oder zu Fehlern in der aufgetragenen Lackschicht führt. Andererseits ist es aber auch unerwünscht, in einem solchen Fall die Strömung dann zu unterbrechen, bis das Filter gereinigt oder ersetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hinsichtlich des Problems, ein strömendes Medium zu filtern, im Falle der Verstopfung des Filters keine ungefilterte Umgehung des ■ 25 Filters durch das Strömungsmittel zuzulassen, aber auch

!' keine Arbeitsunterbrechung bis zum Beheben der Filterver-

stopfung zu verursachen, geeignete Abhilfe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Filtergerät gelöst.

.1 Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der

Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

35 Das erfindungsgemäße Filtergerät ermöglicht die

volle Ausnutzung der Fiitprkapazität des im Hauptströraungs- weg angeordneten Filters, bis ein bestimmter vorgegebener

Verstopfungegrad entsprechend einem gegebenen Druckabfall- Gtemwttit eriuicht wird. Danach wird die Strömung auf den Nebenstromleitungszweig umgeschaltet, der nun aber das Medium nicht ungefiltert am verstopften Filter vorbeileite*:,

S sondern selbst ein zweites Filter enthält, das von gleicher Ausführung wie das im Hauptströmungsweg angeordnete erste Filter sein kann. Das ströiitende Medium wird als vom Augenblick des Umschaltens auf den Nebenstromleitungszweig an ohna Unterbrechung weitergefiltert, wobei die Fi.lterkepazität das zweiten Filters, auch wenn dieses nur als Hilisfiltsr kleiner als das Hauptfilter ausgebildet ist, auf jeden Fall eine arbeitsunterbrechungsfreie Zeitspanne zur Reinigung bzw. zum Austausch des Hauptfilters zur Verfugung stellt, wonach dann die Strömung wieder auf den Hauptströmungsweg über das Hauptfilter umgeschaltet werden kann.

Es bietet sich dabei natürlich an, die beiden Filter gleichartig auszubilden und damit die Strömung jeweils nach Verstopfen des einen oder des anderen Filters auf das jeweils andere Filter umzuschalten.

Ebenso ist gemäß den Unteransprüchen die Möglichkeit vorgesehen, daß das strömende Medium selbst bzw. dessen über dem Filter stehender Differenzdruck zur Betätigung der Umechaltvorgangs ausgenützt wird.

Einige AusfUhrungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im· einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt: 30

Fig. 1 in schematischer perspektivischer

Darstellung ein Filtergerät nach der Erfindung,

Fig. 2 anhand eines Strömungsschaltbilds

in schematischer Form eine Auebil-

dung eines erfindungsgemäßen Filtergeräts als automatische Doppelfilteranordnung mit Stellantrieb, und 5

Fig. 3 eine Anordnung ähnlich Fig. 2 mit

Umschaltung mittels Speicherenergie und manueller Rückstellung in den Ausgangszustand. 10

Fig. 1 zeigt zunächst eine körperliche Darstellung eines Filtergeräts nach der Erfindung in perspektivischer, wenn auch etwas schematisierter Darstellung. Danach stellt das Filtergerät eine kompakte, mit lediglich zwei Anschlüssen in den Strömungskreislauf einzubauende Anordnung dar.

Die Anordnung besteht aus einem kompakten Gehäuseblock 10, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem oberen quaderförmigen Gehäusekörper 11 und zwei an dessen Unterseite gebildeten Filteranschlußstutzen 12 und 13 besteht, an welchen jeweils eine Filtertasse 2 bzw. 3 angeordnet sind. Beide Filtertassen können, wie dargestellt, gleich groß sein, sie könnten aber alternativ dazu auch unterschiedlich groß sein, so daß das eine Filter als Hauptfilter mit verhältnismäßig langer Betriebsdauer und das andere Filter als Hilfsfilter mit verhältnismäßig kurzer UberbrUckungsbetriebsdauer bis zur erfolgten Reinigung des liauptfliters dient.

Der Gehäuseblock 1 weist zwei StrömungsmittelanschlUese auf, nämlich einen Einlaß, der durch den Pfeil A bezeichnet ist, und einen Auslaß, der durch den Pfeil B bezeichnet ist. Mit diesen beiden Anschlüssen wird die Filteranordnung in die Strömungsmittelleitung eingebaut.

Im Inneren des Gehäuseblockes 1 sind alls Funktionselemente untergebracht, nämlich Nebenstromleitungszweig,

ümschaltventilvorrichtung, Meß- und Ventilbetätigungsorgane. Diese Komponenten werden nachstehend anhand der Strömungsschaltbilder nach den Fig. 2 und 3 erläutert. Außen am Gehäuseblock 1 sind Anzeigeorgane 14 und 15 zur Anzeige des Betriebszustands der Filteranordnung sowie ein manuell betätigbares Rückstellorgan 16 zur wahlweisen Rückstellung der Anordnung von dem als Hilfsfilter benutzen Filter 3 auf das als Hauptfilter dienende Filter 2.

Fig. 2 zeigt in Form eines schematischen Strömungsschaltbilds die strömungstechnische Anordnung der beiden Filter 2 und 3 und der im Gehäuseblock untergebrachten Komponenten. Die Filteranordnung ist mit ihren beiden einlaß- und auslaßseitigen Anschlüssen A und B in eine Strömungsmittelleitung 4 eingeschaltet. Innerhalb der Filteranordnung verzweigt sich die Strömungsmittelleitung in einen Hauptleitungszweig 41, der das Hauptfilter 2 enthält, und in einen Nebenstromleitungszweig 42, der das Hilfsfilter 3 enthält. Zwei Umschaltventile 5A und 5B an der Verzweigungsstelle und der Wiedervereinigungsstelle der beiden Strömungsmittelleitungszweige leiten das strömende Medium jeweils durch einen der beiden Leitungszweige unter gleichzeitigem Absperren des jeweils anderen Leitungszweiges. In der praktischen Ausführung können diese beiden Einzelventile als Tandemanordnung oder dgl. ausgebildet sein. Eine Meßeinrichtung 6 erfaßt den Druckabfall des strömenden Mediums über den jeweils in Betrieb befindlichen Filter. Dazu ist das Meßorgan über eine Meßleitung 61 stromauf der beiden Filter und stromauf der Leitungsverzweigung am Umschaltventil 5A mit der gemeinsamen Strömungsmittelzuleitung und über eine Leitung 62 mit der stromabseitigen Seite jedes Filters verbunden, wobei sich die Leitung 62 über einen Umschalter 63 in zwei Leitungszweige 62A und 62B verzweigt, die dem Filter 2 bzw. dem Filter 3 zugeordnet sind. Das Meßorgan 6 steuert bei Erreichen eines gegebenen Druckabfall-Grenzwerts einen Stellantrieb 7 an, der dann die Umschaltung der beiden Umschaltventile 5A und 5B aus ihrer

• ·■*-···· ft

einen Betriebsstellung, in welcher sie das strömende Medium durch den Hauptleitungszweig 41 leiten, in ihre zweite Betriebsstellung umschalten, in welcher sie das strömende Medium durch den Nebenstromleitungszweig 42 leiten. Der Stellantrieb 7 betätigt auch den Umschalter 63 zur Umschaltung der Meßleitung 62 von dem den Filter 2 zugeordneten Leitungszweig 62A auf den de» Filter 3 zugeordneten Leitungszweig 62B.

Alternativ zu der dargestellten Ausfuhrungsform kann das Meßorgan 6 mit einem Meßleitungspaar auch nur über den Hauptfilter 2 angeschlossen sein, um bei Verstopfung des Hauptfilters 2 die automatische Umschaltung der Strömung auf das Hilfsfilter 3 zu bewerkstelligen,, wenn dann das Hauptfilter 2 alsbald gereinigt oder ausgetauscht wird und das Hilfsfilter 3 nicht bis zum Eintritt einer Verstopfung betrieben werden soll. Bei der dargestellten Anordnung ist es aber möglich, die Filter 2 und 3 als gleichwertige Filter jeweils bis zum Eintritt des Verstopfungsfalls zu betreiben, also nach Umschalten vom Hauptfilter auf das Hilfsfilter 3 das Hauptfilter 2 zwar zu reinigen, aber den Betrieb über das Hilfsfilter 3 fortzusetzen, bis auch hier das Erreichen des gegebenen Druckabfall-Grenzwerts die Verstopfung dieses Filters anzeigt, und dann wiederum automatisch auf das Hauptfilter 2 umzuschalten, um sodann das Hilfsfilter 3 zu reinigen und so wieder in einen betriebsbereiten Zustand für den Zeitpunkt zu versetzen, wenn die nächste Umschaltung vom Hauptfilter 2 auf das &igr; Hilfsfilter 3 erfolgt.

30

Das Meßergan 6 steuert auch eine Anzeigeeinrichtung

^! mit den schon in Fig. 1 dargestellten Anzeigeorganen 14 und

&igr; an, die beispielsweise als farbige Lämpchen ausgebildet

. sein können und von denen jedes Lämpchen einen der beiden

! 35 Filter zugeordnet ist und das Aufleuchten des betreffenden ( Lämpchens das jeweils in Betrieb befindliche Filter anzeigt.

S Die Anzeige des Betriebs des Hauptfilters (Lämpchen 14) be-

deutet also, daß das Hauptfilter noch in Ordnung, d.h. nicht verstopft ist, während das Aufleuchten des anderen Lämpchens 15 den Betrieb über das Hilfsfilter 3 und somit die Eotwendigkeit der Reinigung des Hauptfilters anzeigt.

Mittels des Rückstellorgans 16 kann manuell eine Rückstellung der Umschaltventile 5A und 5B in ihrer erste Betriebsstellung eingeleitet werden, um den Hauptleitungszweig 41 wieder in Betrieb zu nehmen und den Nebenstrom- leitungszweig 42 abzusperren.

Wird, wie oben erläutert, mit dem Meßorgan 6 nur der Druckabfall über dem Hauptfilter 2 erfaßt, wird das Rücjfes.tellorgan 16 nach dem Reinigen des Hauptfilters 2 jeweils zur Rückstellung der Anordnung betätigt. Aber auch bei automatischem Umstellbetrieb vom Filter 2 auf das Filter 3 und umgekehrt jeweils erst bei Erreichen des zulässigen Verstopfungsgrades des gerade betriebenen Filters kann die manuelle Rückstellmöglichkeit 16 zusätzlich vorgesehen sein.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung ohne motorischen Stellantrieb zur Ventilumschaltung, wobei die Umschaltung vom Hauptfilter 2 auf das Hilfsf^lter 3 bei verstopftem Fauptfilter mittels Speicherenergie erfolgt und nach dem Reinigen des Hauptfilters 2 eine manuelle Rückstellung erforderlich ist. Diese Ausführungsmöglichkeit eignet sich auch dazu, den Differenzdruck des strömenden Mediums selbst für die Auslöseng der Umschaltung heranzuziehen.

Gemäß Fig. 3 verzweigt sirh wiederum die Strömungsmittel leitung 4 in einen Hauptleitungszweig 41 mit dem Hauptfilter 2 und einen Nebenstromleitungszweig 42 mit dem Hilfsfilter 3. Dabei bewirkt wiederum ein Umschaltventilpaar 5A und 5B das Zuschalten jeweils eines Leitungszweigs in die Strömungsmittelleitung unter gleichzeitiger Absperrung des jeweils anderen Leitungszweigs.

Das Meßorgan 6 ist hier nur über das Hauptfilter 2 geschaltet. Die Umschaltventile 5A und 5B sind in ihrer einen, den Hauptleitungszweig 41 zuschaltenden und den Nebenstromleitungszweig 42 absperrenden Betriebsstellung durch eine Verriegelung 9 arretiert, stehen aber durch eine gespannte Feder 91 oder dgl. unter Vorspannung in Richtung ihrer anderen Betriebsstellung, in welcher sie den Nebenstromleitungszweig 42 zuschalten und den Hauptleitungezweig 41 absperren. Beim Erreichen des gegebenen

1" Druckabfall-Grenzwerts steuert das Meßorgan 6 die Verriegelung 9 im Sinne eines Lösens dieser Verriegelung an, so daß die gespannte Feder 91 mittels ihrer gespeicherten Federenergie die beiden Umschaltventile 5A und 5B in ihre andere Stellung umschaltet, so daß der Betrieb nun über das Hilfsfilter 3 stattfindet.

Nach Reinigen des Hauptfilters 2 wird über ein manuell zu betätigendes RUckstellorgan 92 die Rückstellung der Umschaltventile 5A und 5B in ihre ursprüngliche Stellung bewerkstelligt, wobei gleichzeitig die Feder 91 wieder gespannt wird und, wenn die Umschaltventil 5A und 5B ihre Ursprungsstellung erreicht haben, auch die Verriegelung 9 wieder einrastet und so ein neuer Betriebszykius beginnen kann.

Eine Anzeige des jeweiligen Betriebszustands ist bei dieser Ausführungsform ohne weiteres durch ein mechanisches, mit den Ventilen gekuppeltes Anzeigeorgan (in Fig. 3 der Einfachheit halber nicht dargestellt) möglich.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Filtergerät in einer Strömungsmittelleitung (4), mit einem Filter (2), einem das Filter umgehenden Nebenstromleitungszweig (42), einem den Druckabfall des strömenden Mediums über dem Filter erfassenden Meßorgan (6) und einer von dem Meßorgan bei Erreichen eines gegebenen Druckabfall-Grenzwerts angesteuerten Ventilvorrichtung (5A, 5B) zum Offnen des Nebenstromleitungszweigs, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nebenstromleitungszweig ein zweites Filter (3) eingeschaltet ist und daß die Ventilvorrichtung eine Um echaltveritilvurrichtung (5A, 5B) ist, die in der einen Ventilstelluncr den Strömungswegs (41) durch das erste Filter (2) unter gleichzeitigem Absperren des Nebenstromleitungszweigs (42) freigibt und in der anderen Betriebsstellung den Nebenstromleitungszweig (42) unter gleichzeitigem Absperren des Strömungswegs (41) durch das erste Filter (2) öffnet.

2. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeorgan (14, 15) die jeweilige Be- triebsstellung der Ventilvorrichtung anzeigt.

3. Filtergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilvorrichtung ein motorischer Stellantrieb (7) zugeordnet ist.

25

4. Filtergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (7) bei Ansteuerung durch das Meß-

organ (6) die Ventilvorrichtung in seine den Nebenstromleitungszweig (42) freigebende Betriebsstellung bewegt und daß ein manuell betätigbarer Signalgeber (16) vorgesehen ist, der den Stellantrieb im Sinne einer Rückstellung der Ventilvorrichtung in seine den Strömungsweg durch das erste Filter freigebende Betriebsstellung ansteuert.

5. Filtergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch dem im Nebenstromleitungszweig (42) angeordneten zweiten Filter (3) ein Meßorgan (6) zur Druckabfallerfassung zugeordnet ist, welches bei Erreichen des gegebenen Druckabfall-Grenzwerts den Stellantrieb im Sinne eines öffnens des Strömungswegs durch das erste Filter unter gleichzeitigem Absperren des Nebenstromleitungszweigs ansteuert.

6. Filtergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Filtern (2, 3) das gleiche Meßorgan (6) gemeinsam zugeordnet ist und dieses Meßorgan jeweils beim Umschalten der Ventilvorrichtung ebenfalls zwischen dem Strömungswegs durch das erste Filter und dem Nebenstromleitungszweig umgeschaltet (63) wird.

7. Filter gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung durch Federkraft (91) in ihre den Nebenstromleitungszweig öffnende andere Detriobsstellung vorgespannt und in ihrer einen, den Strömungsweg durch das erste Filter freigebenden einen Betriebestellung durch eine Verriegelung (9) arretiert ist und das Meßorgan (6) bei Erreichen des Druckabfall-Grenzwerts das Lösen der Ver riegelung (9) bewirkt.

8. Filtergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung manuell unter gleichzeitigem Spannen der Vorepannfeder (91) und unter wiedereinrasten der Vor riegelung (9) manuell in ihre erste Betriebsatellang rück- stellbar (92) ist.

9. Filteigerät nach Anspruch 1 oder 2 oder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem ersten Filter (2) stehende Druckdifferenz den strömenden Mediums als Antriebskraft zum Umschalten der Umschaltventil vorrichtung (5A, 5B) in seine andere Betriebsstellung bzw. zum Lösen der Verriegelung (9) dient.

10. Filtergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9 daduiCii gekennzeichnet, dsß der Msbenstro™!Fitungezweig (42) , die Umschaltventilvorrichtung (5A, 5B), sowie Meß- und Ventilantriebsorgane (6, 7; 6, 9) in einem gemeinsamen Gehäuseblock (1) untergebracht sind und die beiden Filter in an diesem Gehäuseblock durch eine Schraubverbindung oder einen Schnellkupplungsmechanismus leicht lösbar gehalterten FiI- tertassen untergebracht sind.