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Schwebstoff-Luftfilterzelle oder -Luftfilterpack zur Reinigung heißer
Luft oder Gase Die Erfindung bezieht sich# auf eine hitzebeständige Schwebstoff-Luftfilterzelle
oder auf ein Luftfilterpack zur Reinigung heißer Luft oder Gase.
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derartige Luftfilterzellen oder Luftfilterpacks werden überall dort
eingesetzt, wo die zu reinigende Luft hohe Temperaturen aufweist (z.B. +300 bis
4000C). Bei vielen Inriustsricprozessen ist die Flitrierung von heißer Luft oder
von heißen Gasen eine unumgängliche Notwendigkeit, insbesondere bei Kreislaufprozessen
wo ständig Schwebsto@@e anfallen, die aus dem strömenden Heißgas beseitigt werden
müssen. Das gleiche gilt für heiße Abluft, die vor @em Eintritt in die Atmosphäre
durch Schwebstoff-Filter gereinigt werden muß. Die Luftfilterzellen müssen daher
sowohl
hinsichtlich des Filtermediums und des Einfassung srahmens diesen hohen Temperaturen
widerstehen können, ohne ihre Wirksamkeit und Stabilität zu verlieren. Äls Filtermedium
#verwendet man in der Regel sogenanntes Glasfaserpapier, das zick-zack-förmig- gefaltet
wird. In die einzelnen Faltungen werden in Richtung der Luftströmung gewellte Einlagen
aus Aluminium oder aus kermaischem Material als Abstandshalter eingesetzt, Für den
dieses Filtermedium umgebenden Rahmen muß man ein warmfestes, korrosionsbeständiges,
hochwertiges Stahlblech, beispielsweise V2a-Stahlblech benutzen, da nur dieses Material
solchen Temperaturen widerstehen kann, ohne sich zu verändern.
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Der Rahmen muß so ausgebildet sein, daß er eine zuverlässige Abdichtung
zwischen dem Filtermedium und sich selbst aufrechterhält;außerdem muß eine sichere
Abdichtung zwischen dem Rahmen und dem diesen aufnehmenden Gehäuse vorgesehen sein,
wobei bei üblichen Filterzellen die durch Anpreßorgane auf den Rahmen ausgeübten
Drucke in der Größenordnung von 2 t liegen. Diese Filterzellen sind nach Staub sättigung
des Filtermediums als sogenannte Wegwerffilter zu betrachten, da eine Wiederverwendung
des Rahmens durch Austausch des Filtermediums nicht möglich ist.
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Die bekannten Rahmen für diese Filter3ellen bestehen aus Statllblech
in einer Stärke von 2 bis 2,5 min. Die einzelnen
Teile des Stahlbleches
werden durch Verschraubung miteinander verbunden. Die Abdichtung zwischen dem Rahmen
und dem Filtermedium wird durch Abdichtungsmaterial, beispielsweise Glaswolle, erzielt,
die bei der Montage des Filters zwischen Rahmen und Filtermedium eingestopft werden
muß.
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Dieses erforderliche Einstopfen des Filtermediums von Hand bietet
keine Gewähr dafür, daß eine absolut sichere Abdichtung zwischen Filtermedium und
Rahmen erreicht wird. Die Herstellung und die Montage der Filterzelletsind sehr
aufwendig, einmal wegen der hohen Materialkosten, zum anderen wegen der notwendigen
Anordnung von Gewindebohrungen oder Verschraubungslöchern und Schrauben; außerdem
ist die Montage zeitraubend wegen der vonHand herzustellenden Abdichtung zwischen
Filtermedium und Rahmen, abgesehen von der für die Schraubmontage erforderlichen
Zeit. Außerdem müssen zur Erzielung der Steifigkeit des Rahmens gegen Druck der
Anpreßorgane in dem Rahmen Versteifungsrippen angeordnet werden, wenn die Stahlblechdicke
nicht zu stark werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für höhere Temperaturen
geeignete, hitzebeständige Luftfilterzelle zu schaffen, bei der geringere Blechstärken
als bei den bekannten Filterzellen angewendet werden können, und die auf einfachere
und kürzere Weise hergestellt werden können und trotzdem eine absolute Dichtigkeit
zwischen Filtermedium
und Filterrahmen aufweisen. Da bei den Herstellungskosten
der Rahmeh- den weitaus größten Anteil bildet> #ist eine -Senkung der Material-,
Herstellungs- und der Montagekosten -und die Verbesserung der Abdichtung zwischen
Medium und Rahmen als wesentlicher technischer Fortschritt anzusehen.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rahmen aus
vier einander gleich ausgebildeten, durch Schweißung zu einem Rahme#n verbindbaren
steitprofilierten Stahlblechen besteht, die an ihren die Rahmenlängsseiten bildenden
Rändern mit unter einem Winkel von 450-nach außen gerichtet#e#n Abbiegungen und
an ihren die Querkantendes Rahmens bildenden Rändern mit je, eine nach außen gerichtete
falzartige Sicke und einen den Rahd des Fi1termediums#übergreifenden Steg aufweisenden,
an beiden Enden auf#Gehrung geschnittenen Abbiegungen versehen sind.
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Eln weiteres Merkmal besteht darin, daß die Innenseiten der Stahlbleche
eine, vorzugsweise durch Klebung autebrachte, Schicht aus hitzebeständigem feinfaserigem
Dichtungrmaterial (z.B. Glasfasern) besitzen, die sich bis in die falzartigen Sicken
erstreckt.
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Weiter ist wesentlich, daß in Abhängigkeit von der Zellengröße der
Rahmen aus einem Stahlblech von 0,75 bis 1 mm Stärke besteht.
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Das Verfahren zur Herstellung der Luftfilterzelle kennzeichnet sich
dadurch, daß die falzartigen, mit dem Dichtungsmaterial gefüllten Sicken zusammengedrückt
werden, daß die Stahlbleche durch Druck an den Seiten des Filtermediums bis zur
Aufeinanderlage der benachbarten Abbiegungen ihrer Längsseiten und diese durch Punktschweißung
miteinander verbunden werden, und daß dann die sich in Querrichtung des Rahmens
erstreckenden Stege an den vier benachbarten-Gehrungen beidseitig durch Argon-Schweißung
verbunden werden, wobei während des Schweißvorganges als Verbrennungsschutz zwischen
dem Filtermedium und den Stegen Asbestplatten eingeschoben werden, die anschließend
wieder entfernt werden.
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Der erfindungsgemäße Rahmen besteht aus vier einander gleichen Teilen,
die aus steif profiliertem Stahlblech durch Stanz- und Biegebearbeitung hergestellt
werden.
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Dadurch, daß die einzelnen Bleche auf ihrer einen Seite mit einer
gleichmäßigen aufgeklebten Schicht aus -Glaswolle als Dichtungsmaterial versehen
sind, deren Enden in den oberen und unteren Holzfalz eingelegt sind wird daS Dichtungsmedium
durch Zusammendrücken der Sicken absolut fest in gleichmäßiger gespannter Schicht
mit dem Stahlblech verbunden, so daß während der Montage keinerlei Verlagerungen
der Dichtungsschicht und damit auch keine
Umregelmäßigkeiten in
der Abdichtung eintreten können. Das in bekannter Weise gebildete faserige Abdichtungsmaterial
wird mit einem geeigneten Dctick soweit-an die Oberflächen des FiltermAdiums angep#reßt#
daß die in Rahmenläng-srichtung liegenden BIech#abb,ie'gungen von 45° aufeinander
zur Auflage kommen. Hierbei wird die gleichmäßige Schicht des Dichtungs materials
zusammengedrückt und legt sich auf die jeweilige Öberfläche des Filtermediums auf
und erzielt eine absolut sichere Abdichtung zwischen Filtermedium und Rahmen; die
be nachbarten Ränder zweier Dichtungsschichten werden ebenfalls absolut dichtend
aufeinandergedrückt, so daß das Filtermedium an allen abzudichtenden Seiten von
einer in sich geschlossenen, satt aufliegenden Schicht aus faserig#em Dichtungsmaterial
umgeben ist.
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Die aufeinanderliegenden Abbiegungen werden durch Stepppunktschweißung
miteinander verbunden; sie bilden hierbei Versteifung#rippen, die Verwerfungen des
Rahmens aus schließen und ihm eine solche Steifigkeit verleihen, daß die Stärke
des verwendeten Stahlbleches auf 0,75 bis 1 mm verringert werden kann. Trotz dieser
Verringerung der Wandstärke der Stahlbleche nimmt der erfindungsgemäße Filterrahmen
ohne irgendwelche nachteilige Beeinträchtigungen den zu seiner Abdichtung im Gehäuse
erforderlichen hohen Anpreßdruck auf. Nachdem die Abbiegungen durch
Stepp-Punktschweißung
miteinander verbunden sind, wird der Rahmen aus der Vorrichtung entnommen, damit
die in Querrichtung des Rahmens verlaufenden Abbiegungen an ihren Geh rungen miteinander
durch Argon-Schweißung verbunden werden können. Um das Filtermedium hierbei vor
Beschädigung zu schützen, werden während des Schweißvorganges Asbestplatten zwischen
Medium und Abbiegung eingeschoben. Durch diesen in Querrichtung verlaufenden geschlossenen
Rand des Rahmens wird die Steifigkeit des Rahmens weiter erhöht, so daß er bei seiner
einfacheren Herstellung die gestellten Forderungen in vollem Umfange befriedigen
kann. Die Kostenersparnis bei dem erfindungsgemäßen Rahmen gegenüber den bekannten
Rahmen ist erheblich. Sie ergibt sich einmal aus Einsparung an den Materialkosten
wegen der geringeren Blechstärke# und Verschraubungsteile, zum anderen durch die
Vermeidung des bei dem bisherigen Rahmen erforderlichen Aufwandes in -, der Montage
und schließlich durch verkürzte Herstellungszeit# Darüber hinaus zeichnen# sich
die erfindungsgemäßen Rahmen dadurch aus, daß zwischen ihnen und dem Filtermedium
-eine absolute Abdichtung gewährleistet ist und erheblich steifer und leichter sind
als alle bisher bekanntgewordenen hitzebeständigen SchweDstoff-Filterw Die beiliegenden
Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:
Fig.
1 perspektivische Darstellung des Filtermediums mit den vier.den Rahmen bildenden
Blechteilen, Fig. 2 Darstellung eines gestanzten Blechteiles in einer Ebene, Fig.
3 Aufsicht auf ein fertiges Glechteil, Fig. 4 Seitenansicht gemäß Fig. 3, bis 4b
Fig. 5 Ansicht eines fertigen Rahmens, Fig. 6 Teildarstellung gemäß Fig. 5, Fig.
7 weitere Teildarstellung gemäß Fig. 5.
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Wie die Figuren zeigen, besteht die erfindungsgemäße Luftfilterzelle
aus einem Filtermedium l, das aus zick-zackförmig gefaltetem Glasfaserpapier 2 beste#ht,
bei dem in die einzelnen Faltungen in Strömungsrichtung gewellte Zwischenlagen 3
angeordnet sind. Der Rahmen wird aus vier gleichen Stahlbl#echteilen 4 gebildet.
Wie die Figuren 2 bis 4 zeigen, besitzt jedes Stahlblech in Längsrichtung des Rahmens
liegende Abbiegungen 6, die unter 450 nach außen gerichtet sind so daß beim Zusammenfügen
der einzelnen Blechteile 4 die
benachbarten Abbiegungen 6 satt
aufeinander aufliegen. An den in Querrichtung des Rahmens liegenden Blechteilen
4 sind anders ausgebildete Abbiegungen 7 vorgesehen, die, wie insbesondere Fig.
4a zeigt, einen Hohlfalz 8 bilden, an den sich ein Steg 9 anschließt. Au£ den Innenseiten
der Stahlbleche 4 ist eine Schicht aus Abdichtungsmaterial 5, beispielsweise Glaswolle,
durch Klebung befestigt. Wie Fig. 4a zeigt, erstreckt,sich die Dichtungsschicht
5 bis in den Hohlfalz 8 hinein. Wie Fig. 4b zeigt, wird der Hohlfalz 8 zusammengedrückt,
so daß sich ein enger Blechfalzhohlraum 8' ergibt, in dem das Dishtungsmaterial
5 sicher gehalten wird, so daß es sich bei der Montage der Filterzelle nicht verlagern
kann und somit Undichtigkeiten zwischen dem aus den Blechteilen 4 gebildeten Rahmen
und dem Filtermedium 1 nicht entstehen können. Wie insbesondere die Fig.2 zeigt,
sind die Abbiegungen 7 an ihren beiden Enden mit Gehrungen versehen, d.h. unter
450 abgeschnitten, so daß die Stege 9, wie Fig. 5 zeigt, bei dem zusammengedrückten
Rahmen aneinander anliegen. Fig. 6 zeigt die Punktschweissung der in Rahmenlängsrichtung
liegenden Abbiegungen 6, während Fig. 7 das Verschweißen der Stege 9 an ihren Gehrungen
10 zeigt.