DE2623133A1 - Filter zum trennen hoeherer dichte von material geringerer dichte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter zum Trennen von Material höherer Dichte von Material geringerer Dichte, und insbesondere ist sie mit einem Filter zum Trennen von festem Partikelmaterial aus Luft befaßt.

Erfindungsgemäß ist ein Filter zum Trennen von Material höherer Dichte von Material geringerer Dichte vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch (i) ein Gehäuse, (ii) einen Einlaß an einem Ende des Gehäuses für zu trennende Materialien, (iii) einen Auslaß am anderen Ende des Gehäuses für jedes getrennte Material für jedes getrennte Material, (iv) einen Kanal, der sich vom Einlaß zu den Auslässen erstreckt, und (v) mindestens einen Satz Separatorlamellen in dem Kanal, die so angeordnet sind, daß sie mindestens eine Seite eines ersten Fließwegs (der vorzugsweise konvergent ist, für das Material höherer Dichte bilden, wobei jede Lamelle eine Gegenstromkante und eine Fläche hat, die zum ersten Fließweg zeigt, wobei jede genannte Fläche (a) eine erste Partie, die sich von der Kante in Strömungsrichtung erstreckt und die in Gegenstromrichtung zeigt, (b) eine zweite Partie, die sich in Strömungsrichtung von der ersten Partie erstreckt und die in Strömungsrichtung zeigt, und (c) eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Partie hat, wobei aufeinanderfolgende Lamellen des oder jedes Satzes gegenseitig im Abstand in Längsrichtung des Kanals angeordnet sind, derart, und zwischen
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Material geringerer Dichte gebildet wird, wobei die Lamellen so angeordnet sind, dass die Gegenstromkante einer in Strömungsrichtung liegenden Lamelle in jedem Paar aufeinander folgender Lamellen in dem oder in jedem Satz in Längsrichtung des Kanals mit einem Teil der zweiten Partie der Fläche der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle in dem Paar aufeinanderfolgender Lamellen fluchtet, wobei der genannte Teil im Abstand zur Verbindung der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle liegt, derart, dass die Verbindung der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle den zweiten Fließweg deckt,
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zwischen der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle und der in Strömungsrichtung liegenden Lamelle gebildet ist.

Vorteilhafterweise ist die zweite Partie von konkaver Form in Längsrichtung des Gehäuses.

In einer bevorzugten Anordnung hat mindestens einer der zweiten Fließwege, die zwischen aufeinanderfolgenden Lamellen gebildet sind, eine Partie, die sich in Gegenstromrichtung relativ zur vorgesehenen Fließrichtung des Materials längs des ersten Fließwegs erstreckt. Dieser mindestens eine der zweiten Fließwege ist zweckmäßig in einer in Strömungsrichtung liegenden Endpartie des Gehäuses angeordnet.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1ein Längsschnitt durch ein Filter nach der Erfindung zum Trennen von festem Partikelmaterial aus Luft, Fig. 2 ein Querschnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 ein Längsschnitt durch ein anderes Filter nach der Erfindung ebenfalls zum Trennen von festem Partikelmaterial aus Luft, Fig. 4 ein Längsschnitt durch ein anderes Filter gemäß der Erfindung, Fig. 5 eine Endansicht des Filters gem. Fig. 4, Fig. 6 ein Längsschnitt durch ein anderes Filter gemäß der Erfindung, Fig. 7 ein Längsschnitt durch ein anderes Filter gemäß der Erfindung, Fig. 8 eine Endansicht eines anderen Filters gemäß der Erfindung,

Fig. 9 ein schematischer Längsschnitt an der Linie A-A der Fig. 8, Fig. 10 eine Endansicht einer anderen Ausführung eines Filters gemäß der Erfindung, Fig. 11 ein Schnitt an der Linie A-A der Fig. 10, Fig. 12 eine Endansicht einer anderen Ausführung eines Filters gemäß der Erfindung, Fig. 13 ein schematischer Schnitt an der Linie A-A der Fig. 12, Fig. 14 ein Längsschnitt an der Linie B-B in Fig. 15 durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Filters gemäß der Erfindung, Fig. 15 ein Längsschnitt an der Linie A-A der Fig. 14, Fig. 16 ein Querschnitt an der Linie C-C der Fig. 15, Fig. 17 ein Längsschnitt durch einen Teil einer anderen Ausführung eines Filters gemäß der Erfindung, Fig. 18 ein Längsschnitt durch eine andere Ausführung eines Filters gemäß der Erfindung und Fig. 19 eine Ansicht, die einen Teil des Schnitts A-A in Fig. 18 zeigt.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Filter ist ein sogenanntes ballistisches Filter. Das Filter hat ein Gehäuse 10 mit einen Einlaß 11, einem Auslassende 12 und einem Kanal 13 zwischen dem Einlassende 11 und dem Auslassende 12.

Das Gehäuse 10 ist aus zwei Formwänden 14 zusammengesetzt, die zusammen einen Hals 15 im Kanal 13 bilden, ferner eine divergente Kanalpartie 16 in Strömungsrichtung dem Hals 15 gegenüber. Die Wände 14 sind durch zwei gegenüberliegende parallele Wände 17 (siehe Fig. 2) miteinander verbunden, die einen Teil des Gehäuses 10 bilden.

Das Filter weist ferner zwei Sätze Separatorlamellen 18 bzw. 19 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Trennwand 20 sitzen, die sich koaxial in bezug auf den Kanal 13 erstreckt. Jede Separatorlamelle 18, 19 und die Trennwand 20 erstrecken sich zwischen den gegenüberliegenden Wänden 17 und sind daran befestigt (siehe Fig. 2). Die Lamellen 18, 19 jedes Satzes sind in Längsrichtung des Kanals im Abstand angeordnet, so dass jeweilige Fließwege 21, 22 dazwischen für den Durchgang getrennter Luft gebildet werden. Jeder Satz Lamellen 18, 19 bildet eine Seite eines Fließwegs 23, 24 für getrenntes Partikelmaterial. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist jeder Fließweg 23, 24 konvergent. Jede Lamelle 18, 19 hat eine Gegenstromkante 25, 26 und eine Fläche, die zum betreffenden Fließweg 23, 24 zeigt. Die genannte Fläche jeder Lamelle 18, 19 hat (a) eine erste Partie 27, 28, die allgemein linear in Längsrichtung des Gehäuses ist und die sich von der Kante 25, 26 in Strömungsrichtung erstreckt, die aber in Gegenstromrichtung zeigt, derart, dass sie unter einem Winkel von 34° zur Achse des Gehäuses 10 geneigt ist, (b) eine zweite Partie 29, 30, die sich in Strömungsrichtung der ersten Partie 27, 28 gegenüber erstreckt und die in Strömungsrichtung zeigt und die in Längsrichtung des Gehäuses 10 konkav ist, und (c) eine Verbindung 31, 32 zwischen der ersten und der zweiten Partie 27, 28 bzw. 29, 30. Die Kante 25, 26 einer in Strömungsrichtung liegenden Lamelle 18, 19 liegt in Längsrichtung des Kanals 13 in einer Flucht mit einem Zwischenteil der zweiten Partie 29, 30 einer sich daran anschließenden Gegenstromlamelle 18, 19. Mit anderen Worten, in diesem Ausführungsbeispiel liegt die Verbindung 31, 32 einer Gegenstromlamelle 18, 19 in einem Satz näher an der Trennwand 20 als die Kante 25, 26 einer sich daran anschließenden, in Strömungsrichtung liegenden Lamelle 18, 19. Auf diese Weise deckt jede Verbindung 31, 32 den Fließweg 21, 22 zwischen aufeinanderfolgenden Lamellen 18, 19 relativ zur Strömungsrichtung des Partikelmaterials im betreffenden Fließweg 23, 24 ab.

Jeder Fließweg 21, 22 hat allgemein divergente Form, ausgehend von seinem Eingang, gebildet zwischen der Kante 25, 26 und der betreffenden zweiten Partie 29, 30, zum Ausgang, und die kleinste Querschnittsfläche jedes Fließwegs 21, 22 nimmt von dem äußersten in Gegenstromrichtung liegenden Fließweg 21, 22 zum äußersten in Strömungsrichtung liegenden Fließweg 21, 22 des betreffenden Satzes Lamellen 18, 19 ab. Am Auslassende 12 des Gehäuses 10 ist ein Feststoffmaterial-Auslaß 33 gebildet, und zwar zwischen der Trennwand 20 und jeder von zwei weiteren Lamellen 34, 35, die auf gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 20 in Strömungsrichtung der äußersten in Strömungsrichtung liegenden Lamelle 18, 19 liegen. Ein Luftauslaß 36 ist zwischen jeder divergenten Wand 14 und der betreffenden Lamelle 34, 35 gebildet.

Im Einsatz werden 190 ft3/min Luft, die Festpartikelmaterial enthalten, z.B. Staub, mit einer Konzentration von 10 mg pro ft3 Luft, in das Gehäuse 10 durch das Einlassende 11 eingeleitet. Das Gemisch wird durch den Hals 15 verdichtet, um dessen Strömungsgeschwindigkeit auf 150 ft/sec. zu erhöhen, und dann kann es sich in der divergenten Kanalpartie 16 ausdehnen. Wegen der relativ hohen Trägheit des Festpartikelmaterials im Vergleich zu der von Luft wird das erstere in die konvergierenden Fließwege 23, 24 gelenkt und wandert an diesen entlang, wobei die konvergente Ausführung der Wege 23, 24 die Strömungsgeschwindigkeit der Partikel bewahrt. Ein Durchgang von Partikelmaterial durch die betreffenden Fließwege 21, 22 wird wegen des effektiven Abdeckungseffekts der betreffenden Verbindungen 31, 32 und wegen der Neigungen der ersten Partien 27, 28 verhindert, so dass das Partikelmaterial allgemein zwangsweise durch die Auslässe 33 aus dem Gehäuse herausgeführt wird. Während ein Teil der durch das Gehäuse 10 gehenden Luft das Gehäuse ebenfalls durch die Auslässe 33 verläßt, geht ein sehr großer Anteil der Luft durch die Fließwege 21 und 22, weil sie eine viel geringere Trägheit als die der Partikel hat, und sie kann sich deshalb viel leichter in der divergenten Kanalpartie 16 ausdehnen. Die durch die Fließwege 21, 22 gehende Luft verlässt das Gehäuse 10 durch die Auslässe 36, um beispielsweise einer Vorrichtung zugeleitet zu werden, die eine Quelle relativ parikelfreier Luft benötigt, zum Beispiel der Ansaugsammelleitung eines Brennkraftmotors. Der Trennwirkungsgrad des Filters beträgt 83,2% wobei nur 10% der Luft durch Durchgang durch die Auslässe 33 "verloren geht".

Das in Fig. 3 gezeigte Filter wird ebenfalls zum Trennen von festem Partikelmaterial aus Luft benutzt, und es entspricht allgemein den Filter, das vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Teile des Filters nach Fig. 3, die den Teilen des Filters nach Fig. 1 und
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entsprechen, haben die gleiche Bezugszahl erhalten, denen die Zahl 1 vorangestellt ist. Das Filter nach Fig. 3 arbeitet in der gleichen Weise wie das nach Fig. 1 und 2, ist aber in seiner Trennfähigkeit effizierter. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, unterscheidet sich das Filter nach Fig. 3 von dem nach Fig. 1 und 2 dadurch, dass die Fließwege 121 und 122 an den betreffenden in Strömungsrichtung liegenden Enden des Satzes Separatorlamellen 118 und 119 stärker gewunden sind als die

Fließwege 21 bzw. 22. Die Fließwege 121 und 122 werden zunehmend gewundener vom äußersten in Gegenstromrichtung liegenden Fließweg 121, 122 zum äußersten in Strömungsrichtung liegenden Fließweg 121, 122. Ferner sind die beiden äußersten in Strömungsrichtung liegenden Fließwege 121, 122 jedes Satzes so angeordnet, dass eine Partie 140 davon sich in Gegenstromrichtung relativ zur allgemeinen Richtung des Stroms des Materials durch den Kanal 113 erstreckt.

Mit einem Filter der vorstehend beschriebenen Ausführung für einen Hauptstrom an mit Staub verunreinigter Luft von 190 ft3/min kann ein Trennungswirkungsgrad von bis zu 89,7% erreicht werden, wobei nur 10% der Luft durch den Durchgang durch die Auslässe 133 "verlorengeht".

Das in Fig. 4 und 5 gezeigte Filter weist allgemein ein rechteckiges Gehäuse auf, von dem eine Seite 214 innen so ausgebildet ist, dass ein Hals 215 innerhalb des Gehäuses und eine divergente Kanalpartie 216 entstehen. Die gegenüberliegende Seite des Gehäuses 210 ist durch ein vorherschend ebenes Glied 220 gebildet, das der Trennwand 20 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 entspricht, so dass im Effekt die Filterkonstruktion nach Fig. 4 und 5 einer Hälfte des Filters nach Fig. 1 und 2 entspricht. Innerhalb der divergenten Kanalpartie 216 befinden sich ein Satz von drei Lamellen 218, die Gegenstromkanten 213 und eine Fläche mit einer ersten Partie 227, einer zweiten Partie 229 und einer Verbindung 231 aufweisen. Die Anordnung der Lamellen 218 relativ zueinander und relativ zur divergenten Kanalpartie 216 entspricht der Anordnung der Lamellen 18 in dem Ausführungsbeispeil nach Fig. 1 und 2. Insbesondere liegt die Verbindung 231 einer Gegenstromlamelle 218 näher an der Innenfläche des Glieds 220 als die Kante 225 einer sich daran anschließenden, in Strömungsrichtung liegenden Lamelle 218. In gleicher Weise wie der äußerste in Strömungsrichtung liegende Fließweg 121 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein äußerster in Strömungsrichtung liegender Fließweg 221 in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Partie 240 versehen, die sich in Gegenstromrichtung relativ zur allgemeinen Strömungsrichtung des Materials durch die divergente Kanalpartie 216 erstreckt. Gegenüberliegende parallele Wände 217 verbinden gegenüberliegende Seiten der Fläche 214 und des Glieds 220 in einer Weise entsprechend der Verbindung der Wände 14 durch die Wände 17 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2. Das Filter im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 arbeitet in gleicher Weise wie das, das unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist das Filter ein Gehäuse 310 auf, das Ringform hat und das eine äußere Ringwand 314 aufweist, die der Wand 214 des Gehäuses 220 entspricht, ferner eine innere Ringwand 320, die dem Glied 220 des Filters nach Fig. 4 entspricht. Wie bei dem Filter nach Fig. 4 ist die Wand 314 mit einem Hals 315 versehen. Der Hals 315 erstreckt sich um die Wand 314 im Inneren derselben, und im Gehäuse 310 ist eine divergente Kanalpartie 316 gebildet, die der divergenten Kanalpartie 216 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 entspricht. Innerhalb der divergenten Kanalpartie 316 befindet sich ein Satz ringförmiger Lamellen 318, deren Querschnittsform und deren Anordnung der Querschnittsform bzw. der Anordnung der Lamellen 218 entsprechen. Abgesehen von der ringförmigen Anordnung des Filtern nach Fig. 6 ist die Arbeitsweise desselben gleich der des Filters nach Fig. 4 und 5. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiger Auslaß 333 für Partikelmaterial vorgesehen, und dieser Auslaß ist von einem ringförmigen Auslaß 336 für Luft umschlossen, aus der Partikelmaterial durch Durchgang des Gemisches durch das Gehäuse 310 entfernt worden ist. Traglamellen 342 (von denen nur eine gezeigt ist) dienen um Abstützen der Wand 320.

Das in Fig. 7 gezeigte Filter ist ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Hals 415, der dem Hals 315 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht, an einer Innenwand 414 des Gehäuses 410 vorgesehen. Lamellen 418 sind im Gehäuse vorgesehen und haben eine entsprechende Querschnittsform und Anordnung wie die Lamellen 318. Die Querschnittsform der Lamellen 418 ist jedoch in bezug auf die der Lamellen 318 umgekehrt. Dieses Merkmal zusammen mit dem Vorsehen des Halses 415 an der Innenwand 414 des Gehäuses 410 bedeutet, dass der Auslaß 433 für Partikelmaterial außerhalb des Auslasses 436 für saubere Luft ist, im Gegensatz zur umgekehrten Anordnung für die Auslässe 333 und 336 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6. Abgesehen davon arbeitet das Filter nach Fig. 7 in der gleichen Weise wie das nach Fig. 6.

Das in Fig. 8 und 9 gezeigte Filter weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 510 kreisrunden Querschnitts auf. Innerhalb des Gehäuses 510 ist ein Hals 515 vorgesehen, ferner eine divergente Kanalpartie 516, die dem Hals 15 bzw. der divergenten Kanalpartie 516 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und 2 entsprechen. Innerhalb der divergenten Kanalpartie 516 befinden sich mehrere ringförmige Lamellen 518, die zusammengestapelt sind, um einen inneren konvergierenden Kanal 533 für Partikelmaterial zu bilden. Jede Lamelle 518 ist mit einer Gegenstromkante 525 und einer Fläche versehen, die zum Kanal 533 zeigt und die eine erste Partie 527, eine zweite Partie 529 und eine Verbindung 531 aufweist. Die Gegenstromkante 525, die erste und die zweite Partie 527, 529 und die Verbindung 531 jeder Lamelle 518 entsprechen der Gegenstromkante 25, der ersten und der zweiten Partie 27 und 29 und der Verbindung 31 der Lamelle 18 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Die Anordnung der Lamellen 518 ist ähnlich der der Lamellen 18, insofern, als die Verbindung 531 einer in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle 518 näher an der Längsachse X-X des Gehäuses 510 als die Gegenstromkante 525 einer sich daran anschließenden, in Strömungsrichtung liegenden Lamelle 518 liegt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist ein äußerster in Strömungsrichtung liegender Fließweg 521 mit der Partie 540 vorgesehen, die sich in Gegenstromrichtung in bezug auf die allgemeine Strömungsrichtung der Luft durch das Gehäuse 510 erstreckt. Eine dritte ringförmige Lamelle 534 bildet einen Auslaß 533 für mit Partikeln aufgeladener Luft, während ein ringförmiger Auslaß 536 der dem Auslaß 36 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entspricht, außerhalb der ringförmigen Lamelle 534 liegt.

Bei dem in Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Filter ein hohlzylindrisches Gehäuse 610 mit einem Hals 615 und einer divergenten Kanalpartie 616, innerhalb der sich ein Satz ringförmiger Lamellen 618 befinden, die, abgesehen davon, dass sie Ringform haben, einen

Querschnitt haben, der dem der Lamellen 218 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 entspricht. Ein ringförmiger, konvergenter Kanal 623 für staubgeladene Luft ist zwischen den Lamellen 618 und dem Gehäuse 610 vorgesehen, während ein ringförmiger, divergenter Kanal 650 für saubere Luft zwischen den Lamellen 618 und einem Mittelkern 620 vorgesehen ist, der ein vergrößertes Gegenstromende 651 hat, das dazu dient, Luft, die in das Gehäuse 610 einströmt, daran zu hindern, direkt in den Reinluftkanal 650 zu gelangen. Abstützungen, die gestrichelt bei 652 in Fig. 10 dargestellt sind, dienen zum Abstützen der Lamellen 618 und des Kerns 620 im Gehäuse 610. Das in Fig. 11 und 10 dargestellte Filter arbeitet in der gleichen Weise wie das, das vorstehend beschrieben worden ist.

Das in Fig. 12 und 13 gezeigte Filter entspricht dem in Fig. 8 und 9 gezeigten und weist ein Gehäuse 710 mit einem Hals 715, einer divergenten Kanalpartie 716 und mehreren darin befindlichen Lamellen 718 auf. Das Gehäuse 710 und die Lamellen 718 haben jeweils Trennkurs-Querschnitt, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist. Eine mittlere ebene Trennwand 720 befindet sich mittig im Gehäuse 710 und dient mit den Lamellen 718 zur Bildung eines ringförmigen konvergierenden Kanals für staubgeladene Luft innerhalb des Gehäuses 710. Die Lamellen 718 und die Trennwand 720 sind im Gehäuse 710 durch Abstützungen 752 gehalten (dargestellt in gestrichelten Linien in Fig. 12). Abgesehen von den vorstehend genannten Unterschieden arbeitet das Filter nach Fig. 12 und 13 in der gleichen Weise wie das Filter, das unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 beschrieben worden ist. Insbesondere ist der Querschnitt jeder Lamelle 718, die in Fig. 13 dargestellt ist, ähnlich dem Querschnitt der Lamelle 518 im Filter nach Fig. 8 und 9, und die relative Anordnung der Lamellen 718 entspricht der relativen Anordnung der Lamellen 518 nach Fig. 8 und 9.

Das in Fig. 14 bis 16 dargestellte Filter entspricht dem nach Fig. 4 und 5, und entsprechende Teile haben die gleichen Bezugszahlen erhalten, denen eine 8 vorangestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel hat das Gehäuse 810 Wände 814 und 820, die den Wänden 214 bzw. 220 entsprechen, und Seitenwände 817, die den Seitenwänden 217 entsprechen. Die Lamellen 818 sind so relativ zueinander angeordnet und haben solche Querschnitte (gemäß der Darstellung in Fig. 15), dass eine Entsprechung zu der gegenseitigen Anordnung und zu den Querschnitten der betreffenden Lamellen 218 erreicht ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Lamellen 818 jedoch einstückig durch zwei einstückige Seitenplatten 855 vereinigt, und eine Partie 815, die einen Hals bildet, der dem Hals 215 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 und 5 entspricht, ist ebenfalls einstückig mit den Seitenplatten 855 ausgebildet. Die links liegende Seitenwand 817 gemäß der Darstellung in Fig. 16 ist mit darin befindlichen Löchern versehen, die den Querschnittsformen der betreffenden Lamellen 818 und der Partie 815 entsprechen. Die links liegende Seitenplatte 855 sitzt außerhalb des Gehäuses 810, während die rechts liegende Seitenplatte 855 innerhalb des Gehäuses 810 angeordnet ist und einen Kratzerfuß 856 hat, der sich unter die Lamellen 818 und die Partie 815 erstreckt. Zwei Ansätze 857 können im Gewindeeingriff mit der Seitenplatte 855 stehen, die außerhalb des Gehäuses 810 liegt. Der gesamte Verband aus den Lamellen 818, der Partie 815, und den Seitenplatten 855 ist seitlich dem Gehäuse 810 gegenüber verschiebbar. Das ist am besten aus Fig. 14 und 16 ersichtlich. In der Position des Verbands, wie sie in Vollinien in Fig. 16 gezeigt ist, befindet sich das Filter in einer Position, in der es eine Filterarbeit ausführen kann. Nach einer bestimmten Zeit sammelt sich Staub oder sonstiges Partikelmaterial an der Partie 815 und auf den Lamellen 818. Um diese zu reinigen, werden die Zapfen 857 befestigt, und der Verband wird dann aus dem Gehäuse 810 in die Position gezogen, die strichpunktiert in Fig. 16 gezeigt ist. Dabei dienen die Partien der links liegenden Seitenplatten 855 um die Löcher darin zum Abkratzen des Staubs oder des sonstigen Partikelmaterials von den Lamellen 818 und von der Partie 815. Jeder Staub oder jedes Partikelmaterial, das sich auf dem Boden des Gehäuses 810 abgesetzt hat, wird zur einen Seite des Gehäuses durch den Fuß 856 gekratzt, und, indem er bzw. es auf diese Weise gelockert worden ist, es bzw. er kann ohne weiteres aus dem Gehäuse 810 entfernt werden. Der Verband aus den Lamellen 818 und der Partie 815 kann dann zurück in die Position geschoben werden, die in Vollinien in Fig. 16 dargestellt ist, um eine Wiederverwendung zu ermöglichen.

Das in Fig. 17 gezeigte Filter ist nur teilweise dargestellt und weist ein Gehäuse 910 mit einem Einlaß 911, einem Kanal 916 und mehreren Lamellen 918 auf, die im Kanal 916 sitzen. Die Anordnung der Lamellen 918 und der Querschnitt, der in Fig. 17 dargestellt ist, entspricht der bzw. dem, der unter Bezugnahme auf die Lamellen 418 des Filters nach Fig. 7 beschrieben worden ist. Ein ringförmiger Auslaß 933 für staubgeladene Luft ist außerhalb eines Auslasses 936 für saubere Luft in gleicher Weise wie die Auslässe 433 und 436 des Filters nach Fig. 7 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kanal 916 jedoch kein divergenter Kanal, sondern sogar ein konvergierender Kanal. Die Lamellen 918 bilden jedoch mit einer äußeren Wand 914 des Gehäuses 910 einen konvergierenden Kanal 923 für die staubgeladene Luft. Die konvergierende Ausführung des Kanals 916 stellt sicher, dass die Strömungsgeschwindigkeit der sauberen Luft aufrechterhalten wird. Im Endeffekt ist das Filter, das in Fig. 17 dargestellt ist, zum Arbeiten in gleicher Weise wie das Filter eingerichtet, das in Fig. 7 dargestellt ist.

Das in Fig. 18 und 19 dargestellte Filter schließlich entspricht dem Filter nach Fig. 4 und 5, und gleiche Teile haben die gleichen Zehner- und Einerziffern. Im Filter, das in Fig. 18 und 19 dargestellt ist, hat das Gehäuse 1010 zwei gegenüberliegende Wände 1014 und 1012, die zusammen einen divergenten Kanal 1016 bilden, dem ein Hals 1015 vorgeschaltet ist. Innerhalb des Kanals 1016 befinden sich mehrere Lamellen 1018, deren Umriß und gegenseitige Anordnung dem Umriß und der gegenseitigen Anordnung der Lamellen 218 des Filters nach Fig. 4 und 5 entsprechen. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch jede Lamelle 1018 hohl und mit einem Schlitz 1060 versehen. Der Schlitz 1060 sitzt in einer normalerweise stagnanten Zone. Der Raum innerhalb jeder Lamelle 1018 steht mit einem gemeinsamen Weg 1061 (siehe Fig. 19) in Verbindung, der mit dem Auslaß 1033 für staubgeladene Luft verbunden ist.

In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine effektive Trennwirkung wegen des vorstehend beschriebenen Abdeckungseffekts der genannten Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Partie der Fläche der Lamelle erreicht, die zum konvergierenden Kanal für staubgeladene Luft zeigt, d.h. zum Material höherer Dichte. Dieser Abdeckungseffekt wird durch Gestaltung der genannten zweiten Partien der Lamellen konkav begünstigt. Ferner wird die Trennwirkung wegen der Vorsehung in allen Filtern mit Ausnahme des Filters nach Fig. 1 und 2 einer Partie des Fließwegs für die saubere Luft in Gegenstromrichtung begünstigt. Die Neigung der genannten ersten Partie der Lamellen ist zuvor mit 34° angegeben worden. Diese Neigung ist besonders gut. Die Neigung, die angenommen wird, ist jedoch ein Kompromiß zwischen dem Erhalten der gewünschten Trennung und der Minimalisierung des Druckverlusts durch das Filter, und sie ändert sich deshalb in Abhängigkeit von unter anderem dem Material, das im Filter zu trennen ist, und von der Strömungsgeschwindigkeit.

Claims (45)

1. Filter zum Trennen von Material höherer Dichte von Material geringerer Dichte, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h (i) ein Gehäuse, (ii) einen Einlaß an einem Ende des Gehäuses für zu trennende Materialien, (iii) einen Auslaß am anderen Ende des Gehäuses für jedes getrennte Material, (iv) einen Kanal, der sich vom Einlaß zu den Auslässen erstreckt, und (v) mindestens einen Satz Separatorlamellen in den Kanal, die so angeordnet sind, dass sie mindestens eine Seite eines ersten Fließwegs für das Material höherer Dichte bilden, wobei jede Lamelle eine Gegenstromkante und eine Fläche hat, die zum ersten Fließweg zeigt, wobei jede genannte Fläche (a) eine erste Partie, die sich von der Kante in Strömungsrichtung erstreckt und die in Gegenstromrichtung zeigt, (b) eine zweite Partie, die sich in Strömungsrichtung von der ersten Partie erstreckt und die in Strömungsrichtung zeigt, und (c) eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Partie hat, wobei aufeinanderfolgende Lamellen des oder jedes Satzes gegenseitig in Abstand in Längsrichtung des Kanals angeordnet sind, derart, dass zwischen diesen zweiten Fließwegs für das Material geringerer Dichte gebildet sind, wobei die Lamellen so angeordnet sind, dass die Gegenstromkante einer in Strömungsrichtung liegenden Lamelle in jedem Paar aufeinanderfolgender Lamellen in dem oder in jedem Satz in Längsrichtung des Kanals mit einem Teil der zweiten Partie der Fläche der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle in dem Paar aufeinanderfolgender Lamellen fluchtet, wobei der genannte Teil in Abstand zur Verbindung der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle liegt, derart, dass die Verbindung der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle den zweiten Fließweg abdeckt, der zwischen der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle und der in Strömungsrichtung liegenden Lamelle gebildet ist.

2. Filter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Fließweg konvergent in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Materials durch diesen ist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, das mindestens einer der zweiten Fließwege, die zwischen aufeinanderfolgenden

Lamellen in dem oder jedem Satz gebildet wird, eine Partie hat, die sich in Gegenstromrichtung relativ zur beabsichtigten Strömungsrichtung von Material längs des ersten Fließwegs erstreckt.

4. Filter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der mindestens eine der zweiten Fließwege in dem oder jedem Satz Lamellen sich in einer in Strömungsrichtung liegenden Endpartie des Gehäuses befindet.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder zweite Fließweg allgemein in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Materials geringerer Dichte durch ihn divergent ist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die geringsten Querschnittsflächen der zweiten Fließwege in dem oder in jedem Satz Lamellen von der äußersten in Gegenstromrichtung liegender zweiten Fließweg zum äußersten in Strömungsrichtung liegenden zweiten Fließweg abnehmen.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zweiten Fließwege in dem oder in jedem Satz Lamellen zu einem in Strömungsrichtung liegenden Ende des Satzes hin zunehmend gewundener werden.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zweite Partie der Fläche jeder Lamelle konkave Form in Längsrichtung des Gehäuses hat.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Partie der Fläche jeder Lamelle allgemein linear ist.

10. Filter nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Flächenpartie im wesentlichen um 34° zur Längsrichtung des Gehäuses geneigt ist.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kanal allgemein von dem Einlaß zu den Auslässen konvergent ist.

12. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens der Teil des Kanals, in dem sich die Lamellen befinden, in Strömungsrichtung des Gehäuses divergent ist.

13. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kanal mit einem Hals in Gegenstromrichtung zu dem mindestens einen Satz Lamellen versehen ist.

14. Filter nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hals durch Wände an gegenüberliegenden Seiten des Kanals gebildet ist, die beide geformt sind.

15. Filter nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hals durch Wände an gegenüberliegenden Seiten des Kanals gebildet ist, von denen eine vorherschend in Längsrichtung des Kanals linear ist und von denen die andere geformt ist.

16. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Trennwand sich in Längsrichtung längs des Kanals erstreckt und zwei Sätze Separatorlamellen vorgesehen sind, von denen jeweils einer auf einer Seite der Trennwand sitzt.

17. Filter nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass weitere Lamellen zu beiden Seiten der Trennwand in der in Strömungsrichtung liegenden Endpartie des Gehäuses angeordnet sind und von der Trennwand in einem solchen Abstand liegen, dass zwischen ihnen einer der Auslässe für das getrennte Material gebildet wird.

18. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine weitere Lamelle in der in Strömungsrichtung liegenden Endpartie des Gehäuses angeordnet ist und im Abstand von einer Wand des Kanals liegt, derart, dass dazwischen einer der Auslässe für das getrennte Material gebildet wird.

19. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse in Querschnitt ringförmig ist und der Kanal zwischen einer inneren und einer äußeren ringförmigen Wand gebildet ist.

20. Filter nach Anspruch 19, in Verbindung mit Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die äußere ringförmige Wand so geformt ist, dass der Hals gebildet wird.

21. Filter nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die innere ringförmige Wand so geformt ist, dass der Hals gebildet wird.

22. Filter nach Anspruch 19, 20 oder 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein einzelner Satz Lamellen vorgesehen ist, wobei die Lamellen in dem Satz im Querschnitt ringförmig sind und zwischen der inneren und der äußeren ringförmigen Wand sitzen.

23. Filter nach einem der Ansprüche 19 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auslässe für die getrennten Materialien ringförmig sind, wobei der Auslaß für das Material höherer Dichte von dem Auslaß für das Material geringerer Dichte umschlossen ist.

24. Filter nach einem der Ansprüche 19 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auslässe für die getrennten Materialien ringförmig sind, wobei der Auslaß für das Material höherer Dichte außerhalb des Auslasses für das Material geringerer Dichte liegt.

25. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse hohlzylindrische Form hat.

26. Filter nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein einziger Satz Lamellen vorgesehen ist, wobei die Lamellen in jedem Satz im Querschnitt ringförmig sind und zusammengestapelt sind.

27. Filter nach Anspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die in Strömungsrichtung liegende Lamelle in jedem Paar aufeinanderfolgenden Lamellen von der in Gegenstromrichtung liegenden Lamelle des Paars in Querrichtung des Gehäuses umschlossen ist und der erste Fließweg konvergent ist und sich innerhalb des Satzes ringförmiger Lamellen befindet.

28. Filter nach Anspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die in Strömungsrichtung liegende Lamelle in jedem Paar aufeinanderfolgender Lamellen die in Gegenstromrichtung liegende Lamelle jedes Paars in Querrichtung des Gehäuses umschließt und der erste Fließweg ringförmig ist und konvergiert und sich zwischen dem Satz ringförmiger Lamellen und den Seitenwänden des Kanals befindet.

29. Filter nach einem der Ansprüche 26 bis 28 in Verbindung mit Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenwände des Kanals so ausgebildet sind, dass der Hals gebildet wird.

30. Filter nach einem der Ansprüche 26 bis 28 in Verbindung mit Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich ein Glied durch den Satz ringförmiger Lamellen in Längsrichtung des Kanals erstreckt und ein in Gegenstromrichtung liegendes Ende des Glieds so vergrößert ist, dass der Hals gebildet wird.

31. Filter nach einem der Ansprüche 25 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse im Querschnitt kreisrund ist.

32. Filter nach einem der Ansprüche 25 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse im Querschnitt oval ist.

33. Filter nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass sich die Lamellen zwischen den Seitenwänden auf gegenüberliegenden Seiten des Kanals erstrecken und daran befestigt sind.

34. Filter nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lamellen sich zwischen zwei Seitenplatten erstrecken und daran befestigt sind, die von den Seitenwänden des Kanals getrennt sind.

35. Filter nach Anspruch 34, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lamellen einstückig mit den Platten ausgebildet sind.

36. Filter nach Anspruch 34 oder 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich in einer der Seitenwände des Kanals Löcher befinden, die jeweils den Querschnittsformen der Lamellen in ihrer Form entsprechen und durch die sich die Lamellen jeweils gleitend erstrecken, derart, dass eine der Seitenplatten im Inneren des Kanals liegt und die andere der Seitenplatten sich außerhalb des Kanals befindet und dass der Verband aus den Lamellen und den Seitenplatten seitlich dem Gehäuse gegenüber verschiebbar ist.

37. Filter nach Anspruch 36, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenplatte, die im Inneren des Kanals sitzt, eine Längskante in Kontakt mit einer Wand des Kanals hat, derart, dass diese Seitenplatte eine Kratserwirkung über die Wand hinweg ausführt, wenn der Verband seitlich dem Gehäuse gegenüber im Betrieb bewegt wird.

38. Filter nach einem der Ansprüche 34 bis 35 in Verbindung mit Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich eine Partie, die den Hals bildet, auch zwischen den Seitenplatten erstreckt und daran befestigt ist.

39. Filter nach Anspruch 36 oder 37 in Verbindung mit Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Partie, die den Hals bildet, sich auch zwischen den Seitenplatten erstreckt und daran befestigt ist und die eine der Seitenwände des Kanals ein weiteres

Loch in sich hat, das in der Form der Querschnittsform der genannten Partie entspricht und durch das sich die genannte Partie gleitend erstreckt.

40. Filter nach Anspruch 38 oder 39, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Partie einstückig mit den Seitenplatten ausgebildet ist.

41. Filter nach einem der Ansprüche 33 bis 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse im Querschnitt rechteckig ist.

42. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 41, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens einige der Lamellen hohl sind und jeweils mit einer Öffnung in sich versehen sind, die eine Verbindung zwischen dem Inneren der Lamelle und dem ersten Fließweg schafft.

43. Filter nach Anspruch 42, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jede der Öffnungen sich zu einer betreffenden Zone des ersten Fließwegs öffnet, die normalerweise im Betrieb stagnent ist.

44. Filter nach Anspruch 42 oder 43, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Inneren mindestens einiger der Lamellen mit einen gemeinsamen Weg in Verbindung stehen, der mit einem Auslaß verbunden ist.

45. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 44, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Material geringerer Dichte Luft ist und dass das Material höherer Dichte festes Partikelmaterial ist.