DE3152102C1 - Luftzufuehrer und Rueckspueler fuer Luftreiniger - Google Patents
Luftzufuehrer und Rueckspueler fuer LuftreinigerInfo
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Description
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (42, 44, 48) einteilig
mit der Sammelkammer (34) ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Diaphragma (42), das als gemeinsame
Wandung zur Teilung der Lufteinlaßkammer (32) von der Sammelkammer (34) dient, die mindestens
eine Entlüftungsbohrung (58) aufweist und zwischen einer Luftsammelstellung und einer Luftfreigabestellung
beweglich ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkammer
(32) durch feste Wandungen (36, 38, 40) und die Sammelkammer (34) durch feste Wandungen
(44,46) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Wandung (44) der Sammelkammer (34) einen Auslaßkanal bildet und das
freie Ende (48) der anderen Wandung (46) das freie Ende der Wandung (44) konkav nach innen hin
übergreift
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (36) eine im wesentlichen
ringförmige Gestalt aufweist und den Boden der Lufteinlaßkammer (32) bildet, die Wandung
(40) sich vom äußeren Umfang der Wandung (36) aus nach oben ausstreckt und die Wandung (38)
sich vom inneren Umfang der Wandung (36) aus nach oben erstreckt und das Diaphragma (42) eine
flexible, ringförmige Wand bildet, die sich etwa parallel zur Wandung (36) zwischen der Wandung (38)
und der Wandung (40) erstreckt, wobei ein Raum zwischen dem Diaphragma (42) und der Wandung
(38) gebildet ist, der den Auslaß (52) aus der Lufteinlaßkammer (32) bildet.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftzuführer und Rückspüler für Luftreiniger in Verbindung mit Filterelementen
für Feststoffpartikelchen.
Zahlreiche Luftreiniger oder Filtereinrichtungen arbeiten mit Filterelementen, die Feststoffpartikelchen
aus dem Luftstrom dadurch ausscheiden, daß sich die
ίο Feststoffpartikelchen an der Oberfläche des Filterelementes
ansetzen. Die gesammelten Feststoffpartikelchen müssen periodisch vom Filterelement entfernt
werden.
Eine allgemein übliche Technik zur Entfernung der angesammelten Feststoffpartikelchen vom Filterelement ist das Rückspülen oder der Einsatz von pulsierenden entgegengesetzt gerichteten Luftstrahlen. Bei dieser Technik wird ein Druckluftstrahl durch das Filterelement in einer Richtung geführt, die umgekehrt zur Richtung der zu reinigenden Luft gerichtet ist. Der Druckluftstrahl bewirkt, daß die angesammelten Feststoffpartikelchen von der Oberfläche des Filterelementes freigegeben werden.
Eine allgemein übliche Technik zur Entfernung der angesammelten Feststoffpartikelchen vom Filterelement ist das Rückspülen oder der Einsatz von pulsierenden entgegengesetzt gerichteten Luftstrahlen. Bei dieser Technik wird ein Druckluftstrahl durch das Filterelement in einer Richtung geführt, die umgekehrt zur Richtung der zu reinigenden Luft gerichtet ist. Der Druckluftstrahl bewirkt, daß die angesammelten Feststoffpartikelchen von der Oberfläche des Filterelementes freigegeben werden.
Die z. B. durch die US-PS 37 29 903, US-PS 37 98 878, US-PS 40 77 781 und GB-PS 15 16 721 bekannten, die
Rückspültechnik benutzenden Filterelemente benutzen eine Einrichtung zur Führung des zu reinigenden Luftstromes
durch das Filterelement, die unabhängig von der Rückspüleinrichtung ist Die Rückspüleinrichtung
besteht dabei üblicherweise aus getrennten Leitungen bzw. Rohren mit den zugeordneten Kontrollventilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rückspüleinrichtung und die Luftzuführung in eine einzige
Baueinheit zu integrieren, so daß auf diese Weise die Filtervorrichtung vereinfacht und kompakter konstruiert
werden kann.
Die der· Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des
Hauptanspruches gelöst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lufteinlaßkammer im wesentlichen
ringförmig ausgebildet und koaxial oberhalb der Auslaßöffnung des Filterelementes angeordnet. Die
Sammelkammer wird oberhalb der Lufteinlaßkammer angeordnet und ist im wesentlichen ringförmig und konisch
ausgebildet. Ein ringförmig ausgebildetes Diaphragma dient als gemeinsame Wandung der Lufteinlaßkammer
und der Sammelkammer. Wenigstens eine Bohrung ist in diesem Diaphragma vorgesehen, die als
Entlüftungsmittel dient, um einen Teil der Druckluft von der Lufteinlaßkammer zur Sammelkammer zu führen.
Das Diaphragma wird nach oben gewölbt, wenn Druckluft in die Lufteinlaßkammer eingeführt wird.
Eine innere Wandung der Sammelkammer erstreckt sich von dem Diaphragma nach oben. Diese innere
Wandung wird, wenn das Diaphragma nach oben gewölbt wird, nach oben bewegt, um derart gegen das
freie, konkav gewölbte Ende der äußeren Wandung der Sammelkammer abzudichten. Auf diese Weise wird ein
Teil der Druckluft, die zur Lufteinlaßkammer geführt ist, zur Sammelkammer geführt und in der Sammelkammer
gespeichert. Gleichzeitig wird der größere Teil der zur Lufteinlaßkammer geführten Luft nach außen zu einem
ringförmig ausgebildeten Auslaß geleitet, der an die Luftsammeikammer anschließt. Die Druckluft, die aus
diesem ringförmigen Auslaß austritt, erzeugt eine Strömung der Schmutzluft durch das Filterelement und die.
Filtervorrichtung.
Wird keine Druckluft zur Lufteinlaßkammer geführt, bewegt sich das Diaphragma nach unten und führt die
innere Wandung der Sammelkammer von dem freien gewölbten Ende der äußeren Wandung weg. Das freie
Ende der äußeren Wandung der Sammelkammer ist so ausgestaltet, daß ein Druckluftstrom in einer Richtung
erzeugt wird, der umgekehrt zum normalen Fluß der vom Filterelement kommenden Luft steht, um somit
einen Rückwascheffekt für die Feststoffteilchen, die sich auf dem Filterelement gesammelt haben, zu erzeugen.
Die Vorrichtung arbeitet weiterhin als Luftzuführer. Die Druckluft, die über die Lufteinlaßkammer geführt
wird, wirkt zusätzlich zu der Tatsache, daß sie die Quelle für den Rückspülstrom darstellt, als ein Luftstromerzeuger,
so daß damit zusätzliche Gebläse und Antriebseinrichtungen vermieden werden. Die Sammelkammer
macht die Anordnung einer zusätzlichen Rückspüleinrichtung überflüssig und vermeidet die damit sonst notwendigen
Leitungen. Der Einsatz eines Diaphragmas für die Sammelkammer, um damit automatisch die gesammelte
Druckluft abzugeben, macht die Anordnung komplexer Kontroll- und Ventileinrichtungen für die
Rückspüleinrichtung überflüssig. Eine einzige Kraftquelle, beispielsweise eine Druckluftleitung, ist die einzige
erforderliche Energiequelle, die mit dem Betriebsschalter einer Hauptmaschine gekoppelt sein kann, von
welcher die Feststoffpartikelchen abgezogen werden sollen, wie beispielsweise einer Fräsmaschine, einer
Schleifmaschine, einem Vibrationsschleifer, einer Säge od. dgl.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen
zeigen in
F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht auf einen Luftreiniger, in
F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in F i g. 1, in
F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in F i g. 1 wenn Druckluft in die Lufteinlaßkammer eingeführt
wird, in
F i g. 4 eine Darstellung gemäß F i g. 3 während der Arbeitsweise der Vorrichtung, in
F i g. 5 eine Darstellung gemäß F i g. 3, wenn die Druckluftzuführung zur Lufteinlaßkammer unterbrochen
ist und in
F i g. 6 eine Darstellung gemäß F i g. 3, wenn die Vorrichtung als Rückspüler arbeitet.
Ein Luftreiniger 10 wird durch ein im wesentlichen zylindrisch gestaltetes Gehäuse 12 sowie eine Luftzufuhr-
und Rückspüleinrichtung 14, die oberhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist, gebildet
Eine Einlaßleitung 16 dient als Einlaß für Schmutzluft
von Werkzeugmaschinen, Schleifgeräten, Fräsen, Sägen od. dgl. Ein rohrförmig ausgebildetes Filterelement 18
ist innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet Das Filterelement 18 besteht vorzugsweise aus einem Papierfaltenfilter
aus porösem Papierwerkstoff mit einer Vielzahl von Falten 20. Am oberen Ende des Filterelementes 18
ist ein ringförmiger Deckel 22 angeordnet, der seinerseits an einem nach innen gerichteten Flansch 24 des
Gehäuses 12 befestigt ist. Eine Dichtung 26 ist zwischen den Deckel 22 und den Flansch 24 eingeschaltet, um
somit eine luftdichte Abdichtung in diesem Bereich zu bewirken. Der Bereich zwischen dem Gehäuse 12 und
der äußeren Oberfläche des Filterelementes 18 dient als Filterkammer 28.
Wie dies durch den Pfeil A in F i g. 1 verdeutlicht wird, tritt die Schmutzluft in die Filterkammer 28 über die
Einlaßleitung 16 ein, fließt durch das Filterelement 18 in den hohlen Innenraum (Pfeil B in F i g. 3 und 4) und
fließt dann nach oben und aus dem Hohlraum durch eine Auslaßöffnung 30 aus.
Die Luftzufuhr- und Rückspüleinrichtung 14 besteht im wesentlichen aus einer Lufteinlaßkammer 32 und
einer Sammelkammer 34. Die Lufteinlaßkammer 32 wird durch einzelne Wandungen gebildet:
Eine ringförmige Wandung 36, eine innere, zylindrisehe
Wandung 38, eine zylindrisch ausgebildete äußere Wandung 40 und ein Diaphragma 42. Die Sammelkammer
34 wird durch eine aufrechte innere Wandung 44, eine aufrechte äußere Wandung 46 und ein freies Ende
48 sowie das Diaphragma 42 gebildet Die Wandungen 36,38 und 40 bestehen vorzugsweise
aus einem einzigen, geformten Werkstoffteil, beispielsweise Kunststoff. Die äußere Wandung 46 und das freie
Ende 48 sind vorzugsweise ebenfalls einteilig aus einem Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, hergestellt.
Schließlich wird das Diaphragma 42 und die innere Wandung 44 ebenfalls einteilig aus einem Werkstoff
hergestellt, wobei vorzugsweise korrosionsfester Stahl besonders gut als flexibles Diaphragma arbeitet.
Eine U-förmig ausgebildete Lippe 50 ist an der oberen Kante der Wandung 40 ausgeformt und nimmt die äußere
Kante des Diaphragmas 42 und einen nach außen gerichteten Flansch der Wandung 46 auf. Die Sammelkammer
34 ist auf diese Weise unmittelbar oberhalb der Lufteinlaßkammer 32 angeordnet Die innere Wandung 38 ist im wesentlichen zylindrisch
ausgebildet Ein ringförmig ausgebildeter Auslaß 52 der Lufteinlaßkammer 32 wird durch einen Spalt
zwischen den oberen Enden der Wandung 38 dem Diaphragma 42 und der Wandung 44 gebildet. Der Auslaß
52 und das untere Ende der Wandung 44 bilden eine Venturidüse für die Druckluft, die aus dem Auslaß 52
ausströmt Oberhalb dieser Venturidüse erstreckt sich die Wandung 44 nach oben und außen. Die äußere
Wandung 46 der Sammelkammer 34 erstreckt sich nach oben und innen von der Außenkante des Diaphragmas
42, so daß die Sammelkammer 34 im Schnitt als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist Das freie Ende 48 erstreckt
sich nach innen von der Wandung 46 und nach unten über das obere Ende der Wandung 44. Das freie Ende
dient als Strömungsrichter für die aus der Sammelkammer 34 austretende Luft Eine Lufteinlaßöffnung 54
ist in der äußeren Wandung 40 der Lufteinlaßkammer 32 vorgesehen. Eine Kupplung 56 verbindet diese Lufteinlaßöffnung
54 mit einer Leitung für ein Druckfluid, wie beispielsweise Luft Eine Vielzahl von Entlüftungsbohrungen 58 schafft eine Verbindung zwischen der
Lufteinlaßkammer 32 und der Sammelkammer 34.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Luftreinigers 10 anhand der F i g. 3 bis 6, die schematisch die verschiedenen
Arbeitsstadien darstellen, erläutert:
F i g. 3 zeigt, wenn zu Beginn der Arbeit Druckluft zur
Lufteinlaßkammer 32 über die Lufteinlaßöffnung 54 zugeführt wird (Pfeil Q. Hierbei wölbt sich das Diaphragma
42 nach oben, und nimmt bei dieser Bewegung die innere Wandung 44 mit In der nach oben gewölbten
Stellung des Diaphragmas 42 legt sich die obere Kante der Innenwandung 44 als Dichtung gegen das freie Ende
48. Ein kleiner Anteil der Luft fließt über die Entlüftungsbohrungen 58 in die Sammelkammer 34 (Pfeil D).
Da der Auslaß 52 größer als die Bohrungen 58 ist, fließt
der größere Teil der Druckluft aus der Lufteinlaßkammer 32 über den ringförmigen Auslaß 52 aus (Pfeil E).
Der durch die Wandung 38 gebildete Kanal ist fluchtend
oberhalb der Auslaßöffnung 30 des Filterelementes 18 angeordnet. Die durch den Auslaß 52 ausströmende
Druckluft erzeugt einen Zug der Schmutzluft durch die Einlaßleitung 16 und bewirkt eine Luftströmung der gefilterten
Luft in den Hohlraum des Filterelementes 18. Die gefilterte Luft und die Druckluft fließen dann durch
den durch die innere Wandung 44 gebildeten Kanal aus (Pfeil F).
Fig.4 zeigt ein weiteres Stadium. Weiterhin wird
Druckluft zur Lufteinlaßkammer 32 geführt. Die Druckluft fließt weiterhin aus der Lufteinlaßkammer 32
und bewirkt eine Strömung an der Einlaßleitung 16 und durch das Filterelement 18. Die Sammelkammer 34
wurde mit Druckluft gefüllt und der Druck hat sich auf beiden Seiten des Diaphragmas 42 egalisiert. Weitere
Druckluft kann durch die Entlüftungsbohrungen 58 nicht mehr fließen. Die Oberfläche des Diaphragmas 42,
auf welche die Druckluft wirkt, ist größer als die Oberfläche der Wandung 42 innerhalb der Sammelkammer
34. Das Diaphragma 42 bleibt daher in der nach oben gerichteten Stellung.
Fig.5 zeigt das Arbeitsstadium, in welcher die Druckluftzuführung zur Lufteinlaßkammer 32 unterbrochen
ist und F i g. 6 zeigt das Stadium der Vorrichtung unmittelbar nach Unterbrechen der Druckluftzuführung
zur Lufteinlaßkammer 32.
Wenn die Druckluftzuführung unterbrochen wird, fließt die in der Lufteinlaßkammer 32 enthaltene Druckluft
schnell über den Auslaß 52 aus, der insgesamt größe ist als der Gesamtquerschnitt aller Entlüftungsbohrungen
58. Der Druck in der Lufteinlaßkammer wird daher schnell abgesenkt und ein kleiner Anteil der Druckluft
aus der Sammelkammer 34 fließt in die Lufteinlaßkammer 32 zurück (Pfeile G). Da aber der Druck in der Lufteinlaßkammer
32 gesenkt ist, kann das Diaphragma 42 unter der Wirkung der in der Sammelkammer 34 enthaltenen
Luft nach unten zurückschwenken (F i g. 6).
Hat sich das Diaphragma 42 zurückbewegt, wird ein relativ großer Austrittsspalt zwischen der oberen Kante
der inneren Wandung 44 und dem freien Ende 48 freigegeben, wobei die Größe dieses Austrittsspaltes wesentlich
größer ist als der Gesamtquerschnitt der Entlüftungsbohrungen 58. Die Druckluft, die in der Sammelkammer
34 gespeichert war, fließt durch diesen Auslaßspalt aus. Da das freie Ende 48 nach unten gewölbt
ist, erhält die durch diesen Spalt austretende Luft eine Richtung nach unten durch den durch die innere
Wandung 44 gebildeten Kanal und durch den durch die Wandung 38 gebildeten Kanal (Pfeil H). Ein gewisser
Anteil der Umgebungsluft (Pfeil I) wird durch diesen Druckluftstrom mit angezogen. Wie der Pfeil /verdeutlicht,
wird diese Luft in den Hohlraum des Filterelementes 18 eingeführt und hierdurch wird ein Rückspülen
des Filterelementes 18 bewirkt, so daß die an der äußeren Oberfläche des Filterelementes 18 angesammelten
Feststoffpartikelchen gelöst werden.
Die Vorrichtung 10 ist insbesondere sinnvoll in Verbindung mit Arbeitsgeräten, wie Schleif- und Bohrmaschinen
und dgl., bei welchen feine Feststoffpartikelchen anfallen. Der Schaltvorgang für die Druckluft (an —
aus) kann mit dem Schalter für die Arbeitsmaschine gekoppelt werden, in deren Verbindung die Filtereinrichtung
10 benutzt wird. Die Feststoffpartikelchen, die sich an der äußeren Seite des Filterelementes 18 angesammelt
haben, können auf diese Weise automatisch bei jedem Stop der Maschine rückgepült werden. Die einzige
Kraft, die erforderlich ist, um den Luftreiniger 10 zu bedienen, ist die eigentliche Hauptarbeitsleitung, die
beispielsweise mit 4 bis 7 kg/cm2 Druck arbeitet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Luftzuführer und Rückspüler für Luftreiniger in Verbindung mit Filterelementen für Feststoffpartikelchen,
gekennzeichnet durch
a) eine Lufteinlaßkammer (32) mit einer Lufteinlaßöffnung (54) zur Zuführung von Druckfluid
von einer Druckfluidquelle und einem Auslaß (52) zur Richtung des Druckfluids hinter
eine Auslaßöffnung (30) eines Filterelementes (18), um eine Strömung der Schmutzluft durch
das Filterelement (18) zu bewirken,
b) eine Sammelkammer (34) zur Speicherung eines Teiles des Druckfluids während dessen
Zuführung,
c) mindestens eine Entlüftungbohrung (58) zur Zuführung eines Teiles des Druckfluids von der
Lufteinlaßkammer (32) zur Sammelkammer (34) und
d) Steuermittel (42, 44, 48) zur Blockierung des Druckfluidflusses aus der Sammelkammer (34),
während Druckfluid zur Lufteinlaßkammer (32) geführt wird und zur Freigabe des Druckfluids
aus der Sammelkammer (34) in einer Richtung umgekehrt zur Richtung des Flusses des
Druckfluids aus dem Auslaß (52) der Lufteinlaßkammer (32), wodurch das Filterelement (18)
durch das in der Sammelkammer (34) gespeicherte Druckfluid rückgespült wird.
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