DE19702967A1 - Automatischer Filterwechsler - Google Patents

Description

Automatischer Filterwechsler mit einer Probenahmestelle für ein Dieselabgas- Partikelmeßsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Seit dem Jahr 1983 ist die Emmission von Feststoffen im Dieselabgas von Straßenfahrzeugen in einigen Ländern begrenzt (Emmissions- und Immissi­ onsmeßtechnik im Verkehrswesen, Verlag TÜV Rheinlang, Seite 41, Partike­ lemission). Ein hierfür geeignetes Partikelmeßsystem ist in dieser Druckschrift auf Seite 179 beschrieben. Das Partikelprobennahmesystem besteht danach aus einer Probenahmesonde, einer Filtereinheit und einer Meßeinheit, die aus Pumpe, Gasmengenregler und -zähler besteht. Die im Filter aufgefangenen Partikel werden gravimetrisch gemessen und zur Abgasmenge ins Verhältnis gesetzt.

Gesetzlich vorgeschriebene Überprüfungsmessungen an im Verkehr befindli­ chen Straßenfahrzeugen haben zu einer großen Testanzahl geführt, so daß Bedarf nach einer Vorrichtung für zeitoptimierte Testabläufe für Einzel- und Multifiltertests bei Dieselbrennkraftmaschinen-Partikelmessungen besteht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen au­ tomatischen Filterwechsler der angegebenen Art derart zu gestalten, daß ei­ ne kurze Filterwechselzeit, eine genaue Messung und leichte Handhabung er­ reicht wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege­ benen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt des automatischen Filterwechslers,

Fig. 2 eine Draufsicht bei entfernter oberer Wandung des Filterwechslers nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt eines Filtersatzes,

Fig. 4 eine Ansicht eines Filtersatzhalters als Einzelteil,

Fig. 5 einen Schnitt eines Drehstellers mit aufgesetztem Filtermagazin.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht bei entfernter oberer Wandung eines erfindungsgemäßen automatischen Filterwechsler 1 mit einer Probennahmestelle 2 für ein Dieselabgas-Partikelmeßsystem eines Brennkraftmaschinen-Prüfstandes, mit einer Filtereinspannstelle 3, die durch Trennen und Zusammenfügen der Probennahmestelle 2 nach Filtereinlegung arbeitet und einerseits mit dem partikelbeladenen Abgas und andererseits über eine Absaugvorrichtung mit der Atmosphäre verbunden ist. Es ist nun vorgesehen, daß der Filter als Filtersatz 4 ausgeführt und lose in einem Filter­ satzhalter 5 eingelegt ist, wobei mehrere Filtersatzhalter 5 mit eingelegtem Filtersatz 4 in einem oder mehreren (hier zwei) Filtermagazinen 6 abgelegt sind und durch einen Roboter 7 aus diesem entnommen, zur Filtereinspann­ stelle 3 transportiert und nach erfolgter Partikelmessung wieder in das Fil­ termagazin 6 eingelegt werden, wobei die hermetisch abgeschlossenen Fil­ termagazine 6 durch eine automatisch arbeitende Tür 8 bei Filtersatzhal­ terentnahme oder -ablage geöffnet oder geschlossen werden und bei mit Partikel beladenen Filtersätzen 4 manuell aus dem Filterwechslergehäuse 9 entnommen, einer Auswerte- und Regenerierungsstation, in der die Filter ge­ wechselt werden, zugeführt und anschließend wieder eingesetzt werden. Diese Maßnahmen führen durch den elektronisch ansteuerbaren Roboter 7 zu einer Verkürzung der Filterwechselzeiten, das hermetisch abgeschlossene Fil­ termagazin 6 führt zu einer Verbesserung der Meßergebnisse, da Umweltbe­ lastungen keinen Einfluß (Verschmutzung etc.) auf die Filter im Filtersatz 4 direkt haben können.

Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, daß der Filtersatz 4 aus einem L-Ring 10 mit nacheinander lose eingelegtem Siebblech 11, einem Filter 12, einem wei­ teren Siebblech 13 mit einem Abstandskragen 14, einem weiteren Filter 12 sowie einem Abstandsring 15 gebildet ist. Die beiden Filter 12 bilden einen Primär- und Sekundärfilter. Hierdurch kann die Auswertung, Wägung der be­ ladenen Filter 12 und deren Erneuerung sehr leicht ohne Werkzeugeinsatz er­ folgen.

Für eine sichere Aufbewahrung und einen sicheren Transport des Filtersatz­ halters 5 ist vorgesehen, daß dieser rund ausgeführt ist und am äußeren Um­ fang eine Arretierausnehmung 16 aufweist, in die eine Arretiernase des Fil­ termagazins 6 hineinragen kann, und einen Greifansatz für den Roboter 7 aufweist, der am äußeren Umfang gegenüber der Arretierausnehmung 16 angeordnet ist.

In einfacher Weise ist das Filtermagazin 6 durch eine äußere Drehhülse 18 mit Ausnehmung als Tür 8 und mit in axialer Richtung übereinanderliegenden Schubladenführungen 19, in die die Filtersatzhalter 5 eingeschoben sind, ausgeführt, wobei die äußere Drehhülse 18 an einem unteren Verstärkungs­ kragen 20 einen Zapfen 21 aufweist, der mit einem im Filterwechslergehäuse 9 angeordneten Schwenkhebel 22 eines Drehstellers 23 zusammenwirkt. Zu­ sätzlich kann vorgesehen sein, daß der Drehsteller 23 mit Aufnahmeöffnun­ gen 24 ausgestaltet ist, in die Führungszapfen 25 der unteren Axialwandung 26 des Filtermagazins 6 hineinragen. Hierdurch läßt sich das Filtermagazin 6 sehr leicht aus dem Filterwechslergehäuse 9 entnehmen und wieder einset­ zen, erleichtert durch die Maßnahme, daß auf der oberen Axialwandung 27 des Filtermagazins 6 ein Handgriff 28 angeordnet ist.

Der Roboter 7 ist von einem Vertikal-Horizontal-Drehsteller 29 gebildet, der an einem Schweißgestell 30 befestigt ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, greift der Roboter 7 bzw. der Vertikal-Horizontal- Drehsteller 29 mit einer Klaue 31 in das geöffnete Filtermagazin 6 hinein, faßt den Greifansatz 17 des Filtersatzhalters 5 und fährt unter Vertikal- Horizontal- und Drehbewegung in die mit dünner Vollinie dargestellte Positi­ on, die bei getrennter Filtereinspannstelle und ausgeschwenktem unteren Rohrabschnitt, wie in dünner Vollinie in Fig. 2 dargestellt, erreicht wird.

Es ist erkennbar, daß die Filtereinspannstelle 3 aus einem oberen festen Rohrabschnitt 32 und einem unteren verstellbaren Rohrabschnitt gebildet ist, wobei der obere mit der Abgasquelle und der untere mit der Atmosphäre ver­ bunden sind. Der untere Rohrabschnitt 33 ist mit einem kurzen flexiblen Schlauchabschnitt 34 verbunden und wird durch einen Axial-Drehsteller 35 verstellt, der zwischen dem Filterwechslergehäuse 9 und einer Hebelplatte 36 eingespannt ist, an der der untere Rohrabschnitt 33 befestigt ist. Durch den Axial-Drehsteller 35 werden so die Rohrabschnitte 32, 33 getrennt und der untere Rohrabschnitt 33 aus dem Transportweg des von der Klaue 31 getragenen Filtersatzhalter 5 geschwenkt.

Claims (10)

1. Automatischer Filterwechsler (1) mit einer Probennahmenstelle (2) für ein Dieselabgas-Partikelmeßsystem eines Brennkraftmaschinen-Prüfstandes, mit einer Filtereinspannstelle (3), die durch Trennen und Zusammenfügen der Probennahmenstelle (2) nach Filtereinlegung arbeitet und einerseits mit dem Partikelbeladenen Abgas und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter als Filtersatz (4) aufgeführt und lose in einem Filtersatzhalter (5) eingelegt ist, wobei mehrere Filtersatzhalter (5) mit eingelegtem Filtersatz (4) in einem oder mehreren Filtermagazinen (6) ab­ gelegt sind und durch einen Roboter (7) aus diesem entnommen, zur Fil­ tereinspannstelle (3) transportiert und nach erfolgter Partikelmessung wieder in das Filtermagazin (6) eingelegt werden, wobei die hermetisch abgeschlos­ senen Filtermagazine (6) durch eine automatisch arbeitende Tür (8) bei Filter­ satzhalterentnahme oder -ablage geöffnet oder geschlossen werden und bei mit Partikeln beladenen Filtersätzen (4) manuell aus dem Filterwechslerge­ häuse (9) entnommen, einer Auswerte- und Regenerierungsstation zugeführt und anschließend wieder eingesetzt werden.

2. Filterwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersatz (4) aus einem L-Ring (10) mit nacheinander lose eingelegtem Siebblech (11), einem Filter (12), einem weiteren Siebblech (13) mit einem Abstandskragen (14) und einem weiteren Filter (12) und einem auf diesen aufgelegten Ab­ standsring (15) gebildet ist.

3. Filterwechsler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersatz­ halter (5) rund ausgeführt ist und am äußeren Umfang eine Arretierausneh­ mung (16) aufweist, in die eine Arretiernase des Filtermagazins (6) hineinra­ gen kann, und einen Greifansatz für den Roboter (7) aufweist, der am äuße­ ren Umfang gegenüber der Arretierausnehmung (16) angeordnet ist.

4. Filterwechsler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fil­ termagazin (6) durch eine äußere Drehhülse (18) mit Ausnehmung als Tür (8) und mit in axialer Richtung übereinanderliegenden Schubladenführungen (19), in die die Filtersatzhalter (5) eingeschoben sind, ausgeführt ist.

5. Filterwechsler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Drehhülse (18) an einem unteren Verstärkungskragen (20) einen Zapfen (21) aufweist, der mit einem im Filterwechslergehäuse (9) angeordneten Schwenkhebel (22) eines Drehstellers (23) zusammenwirkt.

6. Filterwechsler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsteller (23) mit Aufnahmeöffnungen (24) ausgestattet ist, in die Führungszapfen (25) der unteren Axialwandung (26) des Filtermagazins (6) hineinragen.

7. Filterwechsler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Axialwandung (27) des Filtermagazins (6) ein Handgriff (28) angeordnet ist.

8. Filterwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Roboter von einem Vertikal-Horizontal-Drehsteller (29) ge­ bildet ist.

9. Filterwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filtereinspannstelle 3 aus einem oberen festen Rohrab­ schnitt (32) und einem unteren verstellbaren Rohrabschnitt gebildet ist, wo­ bei der obere mit der Abgasquelle und der untere über eine Absaugvorrich­ tung mit der Atmosphäre verbunden ist.

10. Filterwechsler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rohrabschnitt mit einem flexiblen Schlauchabschnitt verbunden ist und durch einen Axial-Drehsteller verstellt wird.