DE10065109B4

DE10065109B4 - Filtervorrichtung für trockene, gasförmige Medien

Info

Publication number: DE10065109B4
Application number: DE10065109.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Handte Siegfried
Original assignee: HANDTE ENGINEERING GmbH
Current assignee: Handte Engineering 78532 Tuttlingen De GmbH
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: DE29922658U1; DE10065109A1

Abstract

Filtereinrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien, bestehend aus einem nach außen glatten, rechteckigen Filtergehäuse (15, 20) mit nachstehenden integrierten Einbauelementen: – einem ein- bzw. zweistufigen Vorzyklon (10), ausgebildet als Horizontalzyklon, – Plattenfilter (21) mit Druckluftabreinigung (23), – Staubaustragestutzen (73) mit Anpressvorrichtung (70) und Adapter zum luftdichten Anschluss an ein Staubsammelgefäß (40, 41).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für trockene, gasförmige und zum Teil funkenführende Medien. Beim Einsatz von solchen Filtervorrichtungen besteht die Gefahr, dass die bei diesen Filtervorrichtungen verwendeten Filterelemente durch Funkenflug Feuer fangen und sich entzünden können, insbesondere bei Anlagen zur Absaugung von Laser-Schneid-Anlagen.
STAND DER TECHNIK
Es sind Umlenkeinrichtungen für gasförmige Medien in Form von Zyklonen bekannt, mit Hilfe derer Funken aus dem Luftstrom abgeschieden und dadurch eliminiert werden können. Derartige Zyklone haben den Nachteil, dass sie sehr groß bauen. Auch ist der bei ihrem Betrieb auftretende Druckverlust unerwünscht hoch.
Es sind ferner Umlenkeinrichtungen in Form von Prallblechen bekannt. An diesen Prallblechen sollen die in dem Gasstrom enthaltenen Funkenteilchen durch Kontakt mit dem jeweiligen Prallblech soviel Energie verlieren, dass sie erlöschen. Der Wirkungsgrad solcher Prallbleche oder vergleichbarer Umlenkbleche ist wenig wirkungsvoll.
Bei der aus der DE 299 05 549 U1 vorbekannten Filtervorrichtung der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art ist ein Vorabscheider in Form eines einstufigen Horizontalzyklons mit parallelen Zyklonwänden vorgesehen.
Die Austragung des Staubes erfolgt über eine Schällippe über die Länge der Zylinderwand des Vorzyklons. Der durch den Vorzyklon ausgetragene Staub wird in einem separaten Gefäß aufgefangen.
Aus der DE 91 04 127 U1 ist eine gattungsgemäße Filtervorrichtung bekannt, die mit einem einstufigen Vorzyklon ausgestattet ist. Der Vorzyklon ist dabei als Vertikalzyklon ausgebildet.
Aus der DE 657 867 A ist eine Filtereinrichtung bekannt, die einen mehrstufigen Zyklon aufweist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Filtervorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben.
Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich daran anschließenden Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung stellt eine kompakte Baueinheit dar. Ihre Außenhaut ist auch aus optischen Gründen glatt und ohne Vorsprünge.
Die Vorabscheidung, d. h. die Funkenlöschung wird durch eine Vergrößerung der Kontaktflächen und der ”Zyklonwirkung” verbessert. Der Staub des Vorabscheiders wie auch der des Feinfilters werden in ein Behältnis abgeworfen. Dadurch braucht nur ein Behältnis, bevorzugt Einwegbehälter, entsorgt zu werden, was den Wartungsaufwand klein hält.
Wie das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, kann bei beschränkter Bauhöhe von nur 2000–2250 mm (Millimeter) als Staubgefäß ein 200 Ltd. (Liter) Normbehälter verwendet werden.
Vorteilhaft ist ferner, dass die Staubaustragestelle über ein Ventil geschlossen werden kann, so dass auch während des Betriebes die Staubbehältnisse gewechselt werden können. Das Staubbehältnis kann so ausgebildet sein, dass es leicht transportiert werden kann, und zwar auf Rollen oder mittels Gabelstapler.
Im Übrigen wird vollinhaltlich auf die prioritätsmäßig in Anspruch genommene Gebrauchsmusteranmeldung Bezug genommen.
AUFBAU DER ERFINDUNG
Eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung ist beispielhaft in den Zeichnungsblättern 1/2/3 dargestellt.
Zur Funkenlöschung und zur Abscheidung wärmeenergietragender Partikel ist dem Feinfilter ein ein- bzw. zweistufiger Horizontalzyklon 10 vorgeschaltet. Die staubbeladenen Gase treten tangential über den Stutzen 11 in die äußere Zyklonstufe, gebildet durch Zylinder 12 und 13, ein, durchströmen spiralförmig die 2. Zyklonstufe, gebildet durch Zylinder 13 und 14, und entweichen dann über das zentrische Tauchrohr (Zylinder 14) in das Feinfiltergehäuse 20.
Durch die Rotationsströmung erfolgt eine intensive Wandberührung der gröberen Staubpartikel sowie eine Separation von Grob- und Feinstaub. Durch die Abgabe von Wärmeenergie an die Zyklonwand werden die Funken gelöscht. Die Konizität der Zyklonzylinder bewirkt einen besseren Staubtransport in der Grenzschicht in Richtung Staubaustrag.
Über eine durch ein Schlitzsegment 22 ausgebildete Öffnung, die in der ringförmigen Trennwand zwischen dem Filtergehäuse 20 und dem Zyklon 10 zwischen den Zylindern 12 und 13 ausgebildet ist, werden die wärmeenergietragenden größeren Staubpartikel ausgetragen und separat über einen Kanal 30 einem separaten Staubsammelgefäß 41 zugeführt, welches im großen Staubbehälter 40 lose integriert ist. Vor dieser Öffnung (Schlitzsegment 22) ist ein Leitblech zum Hineinleiten dieser größeren Staubpartikel in den Kanal 30 angeordnet.
Der Feinstaub entweicht über das zentrische Tauchrohr (Zylinder 14) in das Feinfiltergehäuse 20. Das Feinfiltergehäuse ist mit Starrfilterkörpern 21 bestückt. Die Filterabreinigung erfolgt über Druckluftimpulse 23 im Gegenstrom. Der hier abgeschiedene Feinstaub fällt in den unten angeordneten Staubbehälter 40 ab und wird hier separat vom Grobstaub gelagert.
Die gereinigten Gase entweichen über den nachgeschalteten Ventilator 50 und den Abluftkanal 60 mit Schalldämpfern 61 in den Arbeitsraum.
Der Staubbehälter 40 ist durch eine flexible Anpressvorrichtung 70 luftdicht mit dem Filtergehäuse 20 verbunden. Die Entkoppelung der Anpressvorrichtung 70 erfolgt mittels Stellhebel und Bowdenzug 71. Bei der Entkoppelung wird gleichzeitig ein Kegelventil 72 hochgedrückt und schließt den Staubaustragestutzen 73, so dass zum Wechseln des Staubbehälters 40 die Absaug-Anlage nicht abgestellt werden muss.
Der Staubbehälter 40, vorwiegend werden 200-Liter-Fässer als Einwegebehälter verwendet, ist auf einem fahrbaren Wagen 42 platziert und in seiner Lage fixiert. Über eine Leitschiene 42a wird die Lage des Wagens 42 für die Betriebsstellung positioniert. Nach Entkoppelung der Anpressvorrichtung durch Umlegen des Bedienhebels (Bowdenzug 71) kann der Wagen 42 mit dem Staubbehälter zur Wartung durch die Leitschiene leicht ein- und ausgefahren werden. Während dieser Zeit ist die Staubaustrittsöffnung (Staubaustragestutzen 73) durch das Ventil 72 geschlossen.
Nach Einbringung des Staubwagens in die Betriebsstellung ist durch Umlegen des Stellhebels (Bowdenzug 71) der Staubbehälter wieder luftdicht mit dem Filtergehäuse verbunden. Gleichzeitig hat das Kegelventil 72 die Stauböffnung (Staubaustragestutzen 73) wieder freigegeben.
Bei Einwegebehältern ist das integrierte Staubsammelgefäß 41 herausnehmbar, d. h. vor der Entleerung des großen Behälters 40 oder vor der Neubestückung wird der kleine Behälter 41 nach oben herausgezogen. Dadurch, dass dieses Behältnis keinen Boden hat, fließt der hier angesammelte Staub beim Herausnehmen in den großen Behälter aus, so dass sich nur eine Entsorgungsstelle ergibt. Der neue oder entleerte Behälter wird dann wieder mit dem kleinen Behälter 41 bestückt. Die richtige Positionierung erfolgt durch eine Halterung 43, die an dem Adapter 44 befestigt ist.
Zum Transport ist der Staubwagen 42 sowohl mit Rollen 45 als auch mit Staplerkufen 46 versehen. Als Haltegriff dient ein Bügel 47, in den ein Block einrastet, der am Adapter 44 befestigt ist und so die Position für die Halterung 43 für den kleinen Behälter 41 fixiert.
Bezugszeichenliste

10: Horizontalzyklon
11: Stutzen
12: Zylinder
13: Zylinder
14: Zylinder (zentrisches Tauchrohr)
15: Gehäusewand
16: Ringspalt
20: Feinfiltergehäuse
21: Starrfilterkörper
22: Schlitzsegment
23: Druckluftimpuls
30: Kanal
40: Staubbehälter
41: Staubsammelgefäß
42: fahrbarer Wagen
42a: Leitschiene
43: Halterung
44: Adapter
45: Rollen
46: Staplerkufen
47: Bügel
49: Führungsrollen
50: Ventilator
60: Abluftkanal
61: Schalldämpfer
70: flexible Anpressvorrichtung
71: Bowdenzug
72: Kegelventil
73: Staubaustragestutzen

Claims

Filtereinrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien, bestehend aus einem nach außen glatten, rechteckigen Filtergehäuse (15, 20) mit nachstehenden integrierten Einbauelementen: – einem ein- bzw. zweistufigen Vorzyklon (10), ausgebildet als Horizontalzyklon, – Plattenfilter (21) mit Druckluftabreinigung (23), – Staubaustragestutzen (73) mit Anpressvorrichtung (70) und Adapter zum luftdichten Anschluss an ein Staubsammelgefäß (40, 41).
Filtereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – einen Kegelverschluss (72) am Staubaustragestutzen (73)
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch – eine fahrbare Aufnahmevorrichtung (42) mit seitlicher Führung (42a) zur Aufnahme des Staubsammelgefäßes (40, 41)
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – ein zusätzliches Behältnis (41), das durch eine Halterung fixiert im großen Staubbehälter (40) untergebracht ist zur Aufnahme der groben Partikel.
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – einen Ventilator (50) mit Ausblaseschalldämpfer (61).
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – eine elektrische Steuerung mit Anzeigegeräten.
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweistufige Zyklon gebildet wird durch den tangentialen Einlauf (Stutzen 11), die Zylinderwandungen (12, 13, 14); – die Zylinderwandungen (12, 13) sich konisch in Strömungsrichtung verjüngen oder parallel zueinander verlaufen.
Filtereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der äußerste dieser Zylinder (12) durch die Gehäusewand (15) geschlossen ist, der nächst innere Zylinder (13) jedoch einen offenen Querschnitt hat und zum Raum, gebildet durch diesen und den nächsten inneren Zylinder (12 und 13) einen offenen Ringspalt (16) aufweist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Zylinder (12, 13, 14) fest mit dem Filtergehäuse (20) verbunden sind; lediglich der innerste dieser Zylinder (14) zum Filtergehäuse (20) einen über den gesamten Durchmesser offenen Querschnitt hat; – in der Abschlusswand zum Filtergehäuse (20), zwischen Zylinderwandung (13 und 14) sich eine Öffnung befindet, ausgeführt als Schlitzsegment (22); – das Schlitzsegment (22) luftdicht mit einem Kanal (30) verbunden ist, der im Bereich des Staubaustrittkanals endet.
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Staubaustragestutzen (73) durch ein Kegelventil verschlossen werden kann; – das Kegelventil (72) mit der Anpressvorrichtung (70), welche Filter und Staubbehälter verbindet, fest verbunden ist, und zwar so, dass bei Entkoppelung der Anpressvorrichtung der Staubaustragestutzen schließt und bei Wiederankoppelung das Kegelventil den Staubaustragestutzen wieder öffnet.
Filtereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – das Anpressen und Öffnen der Anpressvorrichtung (70) über die Betätigung eines Bowdenzuges (71) erfolgt.
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – im großen Staubbehälter (40) ein kleiner Staubbehälter (41) ohne Boden integriert ist, der zur Entleerung leicht herausgezogen werden kann.
Filtereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fixierung des kleinen Staubbehälters (41) über eine Befestigung am Adapter (44) erfolgt und der Adapter in seiner Lage durch einen Block, der im Handbügel (47) des Staubwagens einrastet, fixiert wird.
Filtereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Staubbehälter (40) auf einem Wagen (42) angeordnet ist und der Wagen (42) sowohl mit Rollen (45) als auch mit Staplerkufen (46) ausgestattet ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass – der Wagen (42) durch eine Leitschiene (42a) in Verbindung mit Führungsrollen (49) in die richtige Betriebsposition geführt wird.