DE1544150C3 - Absorptions-Luftfilter für Belüftungseinrichtungen, insbesondere von Luft- und Gasschutzräumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absorptions-Luftfilter mit zentraler Ein- und Austrittsöffnung für die zu filternde Luft für Belüftungseinrichtungen von nach außen hin abgeschlossenen Aufenthalts- und Arbeitsräumen, insbesondere von Luft- und Gasschutzräumen, mit einer mit perforierten Seitenwänden, jedoch undurchlässigem, sich gegenüberliegendem Boden und Deckel gebildeten Filterzelle, enthaltend einen filtrierenden pulverförmigen Stoff, wobei der Deckel mit Bezug auf eine äußere Umhüllung des Filters beweglich angeordnet ist und Federn vorgesehen sind, welche den Deckel in Richtung des Bodens auf den filtrierenden pulverförmigen Stoff drücken.

Bei einem bekannten Absorptions-Luftfilter dieser Art nach der US-PS 26 86 572 wird die Luft durch einzelne perforierte, in eine filtrierende körnige Masse eingebettete Luftschächte hindurchgeleitet Ein durch Federn beaufschlagter beweglicher Deckel komprimiert hierbei ständig den filtrierenden Stoff, so daß durch Setzen des Stoffes entstehende Hohlräume vermieden werden. Das bekannte Filter ist jedoch nicht geeignet, giftige Gase wirksam zurückzuhalten, da Luftkanäle vorhanden sind, die den abzuschirmenden Raum (auch

z. B. Luftschutzraum) unter Umgehung des filtrierenden Stoffes unmitelbar mit der Umgebungsluft verbinden. Auch ist das bekannte Filter baulich sehr aufwendig.

Es sind des weiteren Luftfilter mit zentralem Einlaßstutzen (z. B. DE-PS 8 91 499) bekannt Dieser steht jedoch mit einer von der Gehäuseumhüllung umschlossenen äußeren Kammer in offener Verbindung, wodurch die Zuverlässigkeit hinsichtlich der Abdichtung des Außenraumes gegen durchtretende schädliche Gase beeinträchtigt wird.

Es sind ferner Filter zum Zurückhalten von Gasen mit filtrierender Zelle üblich, die im wesentlichen durch eine Lage aktiver pulverförmiger Kohle, und zwar häufig innerhalb einer zylindrischen, axial von der Luft durchströmten vertikalen Umhüllung gebildet wird. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß für Filter verschiedener Kapazität Umhüllungen unterschiedlichen Durchmessers erforderlich sind, was die Fabrikation verteuert.
Es ist auch der Vorschlag bekannt, der filtrierenden Zelle eine ringförmige Form mit radial zirkulierender Luft zu geben. In diesem Fall ist die Kapazität des Filters durch die Höhe der Zelle bestimmt Mit den bekannten Filtern dieser Art hat man jedoch stets Schwierigkeiten, da der filtrierende Stoff sich allmählich setzt, was zur Folge hat, daß Wege geringeren Widerstandes an der Oberfläche der Zelle hergestellt werden.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfilter der eingangs genannten Art insbesondere auch für Luftschutzräume zu schaffen, das bei einfacher Bauart und zuverlässiger Wirksamkeit auch über eine längere Zeitdauer mit Sicherheit eine Abdichtung gewährleistet, daß die zu reinigende Luft die filtrierende Masse vollständig durchströmt und eine Umgehung der

filtrierenden Masse im Kurzschluß und die Gefahr einer Undichtheit praktisch ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filterzelle ringförmig und der die Filterzelle begrenzende Deckel mit der zentralen Ein- oder Austrittsöffnung als bewegliche Einheit ausgebildet und mit der äußeren Umhüllung durch ringförmige Abdichtungsmittel verbunden ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Filter dem zu filtrierenden Gas keinerlei Möglichkeit bietet, die Filterzelle auf einem Kurzschlußweg zu umgehen. Hierdurch wird die Gefahr von Unfällen selbst im Falle einer etwaigen Beschädigung des äußeren Filtergehäuses wesentlich verringert. Sogar dann, wenn die erfindungsgemäßen ringförmigen Abdichtungsmittel nach langer Betriebszeit abgenutzt sein sollten, ist das Filter immer noch verwendungsfähig. Ein Giftgasstrom od. dgl. kann auf einen zentralen Eintrittsbereich konzentriert werden, was die Sicherheit gegen Undichtheit infolge eines Innendurchmessers erhöht, der gegenüber dem Außendurchmesser des Gehäuses vergleichsweise gering ist. Die konstruktive Einfachheit erhöht ebenfalls die Betriebssicherheit des Filters.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie — anhand von Ausführungsbeispielen — der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung zu entnehmen. Hierbei zeigt

F i g. 1 die Teilansicht eines vertikalen Schnittes durch eine der beiden Ausführungsformen,

F i g. 2 eine Teildraufsicht auf den Filter gemäß F i g. 1, teilweise im Schnitt,

F i g. 3 eine Einzelheit des Filters gemäß F i g. 1 und

Fig.4 eine Teilansicht im vertikalen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Filter weist einen kreisförmigen Boden 1 auf, der auf Füßen montiert ist, von denen einer bei 2 sichtbbar ist Zwei zylindrische Wände 3 und 4 aus perforiertem Blech, auf Tragteilen des Bodens eingefügt und mit diesem verschweißt, begrenzen zwischen sich eine ringförmige Filterzelle 5, die mit einem filtrierenden pulverförmigen Stoff 5a wie z. B. aktive Kohle ausgefüllt ist.

Ein Gehäuse oder eine Umhüllung 6 des Filters wird durch einen zylindrischen Mantel 7 und durch einen kreisförmigen Deckel 8 gebildet, der am oberen Teil des Mantels angeschweißt ist Der Deckel 8 weist einerseits eine zentrale kreisförmige öffnung 9, die durch einen inneren Kragen 10 eingefaßt ist, und andererseits ein Rohr auf, das die Austrittsöffnung des Filters bildet.

An seinem unteren Teil weist der mit dem Rand des Bodens 1 im Eingriff stehende Mantel eine einwärts gerichtete Sicke 12 auf, die sich auf einer teilweise in einer Abstufung des Bodens untergebrachten elastischen Dichtung 13 abstützt. Ein Ring 14, der in vier Haken, welche über den Umfang des Mantels verteilt sind und von denen einer z. B. bei 15 sichtbar ist, gelagert ist, wird durch ein Stück metallischen Drahtes gebildet, dessen Enden miteinander verhakt sind, wie bei 16 erkennbar ist. Der Ring 14 ist unter vier Haken untergeschoben, von denen einer bei 17 sichtbar ist und die über den Umfang der zylindrischen Wand verteilt mit dieser verschweißt sind.

Die Dichtung 13 begrenzt die Einschieblage der Umhüllung 6 mit Bezug auf den Boden 1, während die mit dem Ring 14 in Eingriff stehenden Haken 17 verhindern, daß die Umhüllung 6 mit Bezug auf den Boden 1 angehoben werden kann.

Wenn die Enden des den Ring 14 bildenden Drahtes voneinander gelöst sind, hat der Ring infolge seiner Elastizität das Bestreben, sich zu öffnen und kommt, indem er radial auf dem Haken 15 gleitet, außer Eingriff mit dem Haken 17. Die Umhüllung 6 kann alsdann zur öffnung des Filters angehoben werden. Entgegen der Darstellung in F i g. 2 wird der Befestigungspunkt 16 des Ringes 14 vorzugsweise in eine Winkellage gebracht, in der er mit der Austrittsöffnung 11 zusammenfällt, durch die man das Verhaken der Drahtenden außerhalb der Montage vornehmen kann.

Eine Eintrittsöffnung 18 des Filters wird durch das obere Ende einer rohrförmigen Manschette 19 von im wesentlichen zylindrischer Form gebildet, die in der Mitte der kreisringförmigen Deckscheibe 20 innerhalb der Umhüllung 6 angeordnet ist. Die Deckscheibe 20 bildet mit einem Umfangsteil von ringförmiger Gestalt, welcher zwischen den beiden zylindrischen Wänden 3 und 4 eingeschlossen ist, einen Deckel 21, welcher auf dem eingefüllten filtrierenden pulverförmigen Stoff 5a des zwischen den beiden Wänden 3 und 4 gebildeten Filters ruht.

In ihrem innerhalb der Muffe 19 gebildeten zentralen Teil weist die Deckscheibe 20 einen ringförmigen Sitz 22 und zwei halbkreisförmige, durch eine Traverse 23 getrennte öffnungen auf.

Die Traverse 23 weist eine Bohrung auf, durch die ein Bolzen 24 hindurchgeführt ist. Dieser durchsetzt eine ähnliche Traverse 25 und steht mit einer oberen Scheibe 26 und einer Filterzelle 27 in Verbindung. Die Scheibe 26 weist zwei durch die Traverse 25 getrennte halbkreisförmige öffnungen und einen kreisförmigen Sitz 29 auf, der eine im Sitz 22 angeordnete Gummidichtung 30 trägt. Die Zelle 27 enthält einen Filtriereinsatz 31, z. B. aus Papier, der auf seiner Unterseite durch eine an den Einsatz 31 angeklebte volle Scheibe 32 geschlossen oder an der oberen Scheibe durch nicht dargestellte Riegel od. dgl. befestigt ist.

Der Deckel 21 wird gegen den pulverförmigen, die ringförmige Filterzelle 5 ausfüllenden filtrierenden Stoff gepreßt, und zwar durch vier Federn 33, die je durch eine metallische Stange gebildet werden und von denen eine gezeigt ist Die Feder 33 ist zwischen zwei Haken 17 eingehängt und an ihren Enden in horizontale Schlitze 34 eingefügt, weiche im Material der Haken ausgeschnitten sind. Der Schlitz eines jeden dieser Haken nimmt die zusammenstoßenden Enden zweier benachbarter Federn 33 auf, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Der zentrale Teil 35 der eine Feder 33 bildenden Stange ist in einem Träger 36 gelagert, der an der Deckscheibe 20 bzw. am Deckel 21 befestigt ist. Die im freien Zustand leicht angeschweißte und außerhalb seines Eingriffes mit dem Träger 36 elastisch deformierte Feder 33 übt einen von oben nach unten gerichteten Druck auf die Deckscheibe 20 aus. Auf diese Weise wird der Deckel 21 trotz des Setzens des filtrierenden Stoffes 5a ständig gegen diesen gedrückt. Um die Aufnahmekraft des filtrierenden Stoffes 5a aus Kohlepulver unmittelbar am Deckel 21 und am Boden 1 zu verstärken, werden diese Elemente vorzugsweise mit kreisförmigen Rippen oder Ausbeulungen versehen, welche in der Grenzschicht der Kohle Schikanen bilden. Zum gleichen Zweck läßt man vorzugsweise Zonen des oberen und unteren Randes der inneren Wand 4 ohne Perforation.

Die Dichtheit zwischen dem Deckel 8 und der Manschette 19 wird durch ein ringförmiges elastisches Dichtungsmittel 37 gesichert, welches in eine Nute der

Manschette 19 eingelegt ist und die zwischen der Wand der Manschette und dem Kragen 10 des Deckels 8 radial komprimiert wird. Ein Endteil 38 des Kragens 10 ist abgebogen, um das Übergreifen des Deckels über die Dichtung zu erleichtern.

Ein beweglicher Deckel 39 deckt die Rohre U und 18 ab. Dieser auf dem Deckel 8 mittels eines nicht dargestellten Scharnieres befestigte Deckel 39 wird durch eine in Fig.3 dargestellte Befestigungseinrichtung in geschlossener Lage gehalten. Diese Einrichtung _!0 weist einen festen Haken 40 auf, der mit der Umhüllung oder dem Gehäuse 6 fest verbunden ist, sowie einen beweglichen Haken 41, der bei 42 an einem Handgriff 43 angelenkt ist, der seinerseits in einer Achse 44 am Deckel 39 gelenkig gelagert ist. In der dargestellten Schließlage liegt die Achse des Gelenkes 42 des beweglichen Hakens etwas jenseits der vertikalen Geraden, welche durch die Achse 44 des Gelenkes des Handgriffes hindurchgeht, um auf diese Weise eine Übertotpunktwirkung zu erhalten, welche den Handgriff 43 unter Spannung und den Deckel 39 geschlossen

Wenn ein Zug auf das Ende des Handgriffes 43 gemäß Pfeilrichtpng A (Fi g. 3) ausgeübt wird, beginnt der Handgriff sich um seine Achse 44 zu drehen und die Anordnung wird entspannt, sobald der Totpunkt überschritten ist. Alsdann schlägt eine Zunge 45 des Handgriffes gegen einen Teil 46 des beweglichen Hakens 41 an und läßt diesen entgegen dem Uhrzeigersinn äusschwingen, wobei sich der bewegliche Haken vom festen Haken entkuppelt. Sobald der Handgriff 43 gegen den Deckel 39 anschlägt, kann sich der Handgriff 43 nicht mehr mit Bezug auf den Deckel 39 drehen, und der letztere wird infolge des auf den Handgriff ausgeübten Zuges angehoben. Auf diese Weise verlangt das öffnen des Deckels nur eine sehr einfache Betätigung.

In einer Variante kann die Dichtheit zwischen dem Deckel 39 und dem Deckel 8 der Umhüllung oder des Gehäuses mittels einer elastischen Dichtung erzielt werden, welche radial zwischen zwei vertikalen Flächen gedrückt wird, von denen die eine am Deckel und die andere an der Umhüllung angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sehr starke Deformationen des Deckels 8 mit großer Oberfläche zugelassen sind, ohne daß die Gefahr eines Reißens oder eines Undichtwerdens der Dichtung besteht.

Die Vorteile des dargestellten und beschriebenen Filters sind insbesondere folgende:

a) Es ist nur eine einzige Dichtung stromaufwärts der Filter vorhanden, nämlich die Dichtung 30 (diese ist infolge ihres kleinen Durchmessers leicht dicht zu halten und ist gegen Stöße gut geschützt).

b) Die Papierfilterzelle 27, die inmitten des Filters angeordnet und vom Boden 1 und dem Deckel 1 des Gehäuses oder der Umhüllung 6 entfernt ist, ist ebenfalls gut geschützt.

c) Der filtrierende pulverförmige Stoff 5a wird in gesetztem Zustande gehalten.

d) Die Montage des Filters ist leicht vorzunehmen. Der ringförmige Raum 5 wird mit dem filtrierenden pulverförmigen Stoff gefüllt, sobald die Umhüllung 6 und der Deckel 21 abgehoben sind. Die Filterzelle 31 wird auf der Deckscheibe 20 des Deckels 21 montiert, dieser umgedreht, in Stellung gebracht und mittels der stangenförmigen Federn 33 fixiert. Die Umhüllung 6 wird alsdann aufgesetzt und mittels des Ringes 14 arretiert.

e) Das Filter, obwohl leicht demontierbar, weist kein leicht zugängliches Zusammenbauelement auf, das eine unbefugte Entfernung erleichtern könnte.

f) Böden, Deckel und Wände können in einer einzigen Größe verwendet werden, um Filter verschiedener Kapazität zusammenzubauen, indem allein die Höhe des Filters verändert wird und lediglich die leicht anzufertigenden zylindrischen Mantel in verschiedenen Höhen hergestellt werden müssen.

Bei der in F i g. 4 dargestellten weiteren Ausführungsform ist die äußere, ein Gehäuse bildende Umhüllung 50 auf dem Boden 51 mittels eines Montageringes 52 befestigt, der von Nuten der genannten Teile gefaßt ist, zwischen denen eine Dichtung 53 angeordnet ist. Diese Anordnung erfordert keine Präzision in der Ausführung der Teile und erleichtert die Serienfabrikation.

Der auf den beweglichen Deckel 54 ausgeübte Druck wird durch Schraubenfedern erzeugt, von denen eine dargestellt ist und welche im Winkel über die Wand verteilt sind. In anderen Ausführungsformen kann man auch andere Arten von Federn vorsehen.

Wie man sieht, trägt der bewegliche Deckel 54 innere und äußere Randflansche 56 und 57 sowie einen mittleren Flansch 58 aus dünnem Blech, welche in den filtrierenden pulverförmigen Stoff eintauchen und in den Randlagen der Kohle Schikanen bilden.

Der Boden 51 trägt des weiteren eine Manschette 59, welche die gleiche Rolle spielt, während die zylindrischen durchlochten Wände 60 und 61 in einen ringförmigen Absatz des Bodens 51 eingesetzt sind.

Die innere Filterzelle 62 ist an dem Deckel 54 mittels Spangen 63 befestigt, wekhe über den Umfang des Dichtungssitzes 64 verteilt sind. Diese Spangen stellen einen gleichmäßigen und ordnungsmäßigen Druck auf die Dichtungen sicher und lassen den vollen Durchtrittsquerschnitt durch das Rohr frei, was den Verlust an Leistung vermindert. Drei Füße, von denen einer 65 erkennbar ist, aus Gummi oder einem anderen geeigneten deformierbaren Material, sind zwischen der unteren Scheibe 66 der Zelle und dem Boden 51 zwischengeschaltet, um die untere Außenseite der Zelle in axialer und radialer Richtung zu unterstützen.

Die Abdichtung zwischen dem Deckel 67 der äußeren Umhüllung und der Manschette 68 des beweglichen Deckels 54 wird durch ein ringförmiges Dichtungsmittel 69 in Form einer Membrane aus Kautschuk sichergestellt, welche an diesen Teilen mittels Ketten 70 und 71 befestigt ist. Diese Anordnung erfordert keinerlei Präzision und gestattet erhebliche Verschiebungen. In einer anderen Ausführungsform kann diese Membrane aus Metall bestehen, eben oder rohrförmig sein, beispielsweise mit Wellungen oder Faltungen.

Die beschriebene zweite Ausführungsform der Erfindung biete die gleichen Vorteile wie die erstbeschriebene Ausführungsform. Sie ist jedoch noch einfacher herzustellen, da die Herstellungstoleranzen infolge der Verwendung der Membrane als Dichtungsmittel 69 größer sein können, sowie auch deswegen, weil die Länge der verschiedenen zylindrischen Stücke nicht ineinander gefügt sind.

Die dargestellten Filter, welche hauptsächlich dazu bestimmt sind, in den Belüftungskreislauf von Luftschutzräumen aller Art eingebaut zu werden, können auch zu jedem anderen Zweck benutzt werden, wie auch die Zellen und die Einsatzstoffe je nach den zurückzuhaltenden oder festzuhaltenden Teilchen oder Gase in geeigneter Weise beschaffen sein können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Adsorptions-Luftfilter mit zentraler Ein- und Austrittsöffnung für die zu filternde Luft für Belüftungseinrichtungen von nach außen hin abgeschlossenen Aufenthalts- und Arbeitsräumen, insbesondere von Luft- und Gasschutzräumen, mit einer mit perforierten Seitenwänden, jedoch undurchlässi-^: gern, sich gegenüberliegendem Boden und Deckel gebildeten Filterzelle, enthaltend einen filtrierenden pulverförmigen Stoff, wobei der Deckel mit Bezug auf eine äußere Umhüllung des Filters beweglich angeordnet ist und Federn vorgesehen sind, welche den Deckel in Richtung des Bodens auf den filtrierenden pulverförmigen Stoff drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterzelle (5, 62) ringförmig und der die Filterzelle (5, 62) begrenzende Deckel (21,54) mit der zentralen Ein- oder Austrittsöffnung (18,11) als bewegliche Einheit ausgebildet und mit der äußeren Umhüllung (6,8; 50,

67) durch ringförmige Abdichtungsmittel (37, 69) verbunden ist

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- oder Austrittsöffnung (18,11) durch die Innenseite einer rohrförmigen Manschette (19,

68) gebildet wird, die mit einem ringscheibenförmigen, an dem filtrierenden pulverförmigen Stoff (5a) anliegenden Deckel (21, 54) fest verbunden ist und die Manschette (19,68) sich durch den Deckel (8,67) der Umhüllung erstreckt, mit der sie durch das ringförmige Abdichtungsmittel (37,69), welches eine bewegliche Fuge bildet, verbunden ist, und außerhalb der Umhüllung einen Rohrstutzen für eine Eintrittsöffnung (18) bildet.

3. Filter nach Anspruch 1 und 2, wobei die Umhüllung oder das Gehäuse zwei zusammenmontierte, lösbare Teile aufweist, von denen der erste Teil einen Boden trägt und von einem den Deckel des Gehäuses bildenden zweiten Teil abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der im allgemeinen zylindrische Form aufweisenden Umhüllung (6,50) bzw. Gehäuses unmittelbar den einen unbeweglichen Boden (1, 51) des Filters bildet, an dem die konzentrisch angeordneten perforierten Seitenwände (3, 4 bzw. 60, 61) des Filterraumes befestigt sind und daß der zweite Teil der Umhüllung oder des Gehäuses einen Deckel (8,67) aufweist, der von der Manschette (19, 68) mit ringförmigem Abdichtungsmittel (37,69) durchsetzt ist.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (19,68) mit dem Deckel (8, 67) des zweiten Teiles der Umhüllung oder des Gehäuses durch eine elastische Dichtung (37) oder eine verformbare Membrane (69) als ringförmiges Abdichtungsmittel verbunden ist.

5. Filter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (Deckel 8, 67) der Umhüllung (6,50) in Form einer Glocke zugleich den zylindrischen Mantel (z. B. 7) der Umhüllung (6, 50) aufweist

6. Filter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (21, 54) der den filtrierenden pulverförmigen Stoff (5a) enthaltenden ringförmigen Filterzelle (5) eine weitere Filterzelle (31, 62) trägt, die im Innern der erstgenannten Filterzelle (5) angeordnet ist

7. Filter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die beiden Teile mit Boden (1, 51) bzw. Deckel (8, 67) der Umhüllung (6, 50) miteinander durch innere, auf den Umfang der Umhüllung (6,50) verteilte Haken (17) und einen die Umhüllung (6,50) verspannenden, in die Haken (17) eingreifenden Drahtring (14) lösbar miteinander verbunden sind.