SE434601B - Luftflodesalstrare och reverserande pulsreningsanordning for en luftrenare for partikelformigt material - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 40 8107741=4 utfärdat i namnet Sundstrom 1978-03-07; och brittiska patentet 1,516,72l utfärdat i namnet Donaldson Company, Inc. Som tydligare skall framgå i det följande kombinerar föreliggande uppfinning funktionerna hos backspolningen och luftflödesalstringen i en enda mekanism, varigenom filtreringsanordningen förenklas och möjliggör en mera kompakt filterkonstruktion.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen visar en anordning för luftflödesalstring och omkastad pulsrengöring för användning i stoftfilterelement. Anord- ningen innefattar en luftinloppskammare, vilken är försedd med ett inlopp för mottagning av tryckluft och ett utlopp för att rik- ta tryckluft mot en utloppsöppning i filterelementet i syfte att alstra ett flöde av partikelbemängd luft genom filterelementet.

I en ackumulatorkammare ackumuleras en del av den tillförda tryck-_ luften; och en avtappningsanordning avleder en del av tryckluften från luftinloppskammaren till ackumulatorkammaren. En kontroll- mekanism blockerar flöde av tryckluft som ackumulerats i ackumula- torkammaren under det att tryckluft tillföres till luftinlopps- kammaren, samt öppnar flödet av tryckluft som ackumuleras i acku- mulatorkammaren i en riktning motsatt mot flödesriktningen för tryckluften från inloppskammarens utlopp. På detta sätt backspolas filterelementet medelst det ackumulerade tryckfluidet.

Enligt den föredragna utföringsformen har inloppskammaren en väsentligen ringformig utformning och uppbäres koaxiellt ovanför utloppsöppningen från ett filterelement. Ackumulatorkammaren upp- bäres ovanför luftinloppskammaren och med en utformning i huvud- sak som en ringformad kon. En ringformad vägg eller membran tjänst- gör som en gemensam vägg för såväl luftinloppskammaren som för ackumulatorkammaren. Åtminstone ett hål är upptaget genom den flexibla väggen för att bilda läckageanordningen för att avleda en del av tryckfluidet från luftinloppskammaren till ackumulator- kammaren.

Den flexibla väggen buktar uppåt när tryckfluidum tillföres till luftinloppskammaren. En inre vägg i ackumulatorkammaren sträcker sig uppåt från den flexibla väggen. När den flexibla väg- gen buktas uppåt rör sig innerväggen uppåt till tätning mot en övre vägg i ackumulatorkammaren. På detta sätt avledes en del av det tryckfluidum som tillföras till ackumulatorkammaren och acku- muleras däri. Samtidigt passerar en större del av det tryckfluidum som tillföres till luftinloppskammaren på utsidan av ett ringfor- .. -.«. _... ...---..._ ..._ _ , .. au-r-æ m". noga QUALITY u 10 20 25 30 35 40 8107741-4 mat utlopp från luftinloppskammaren. Det tryckfluidum som passe- rar från det ringformade utloppet alstrar ett flöde av partikel- bemängd luft genom filteranordningen och filterelementet.

När tryckfluidum ej längre tillföres till luftinloppskammaren rör sig den flexibla väggen nedåt samt rör sig ackumulatorkamma- rens inre vägg bort från dess toppvägg. Ackumulatorkammarens topp- vägg är utformad för att leda det ackumulerade tryckfluidet i en riktning motsatt mot det normala luftflödet från filterelementet för att därigenom backspola det partikelformiga materialet från filterelementet.

Föreliggande uppfinning tjänstgör också som en luftflödes- alstrare. Förutom att utgöra källan för backspolningsfluidet, verkar det_tryckfluidum som tillföres genom luftinloppskammaren som en luftflödesalstrande kraft, och eliminerar därigenom beho- vet av en fläkt och en motor. Ackumulatorkammaren eliminerar också behovet av en separat backspolningsmekanism med rörledningar.

Användningen av ackumulatorkammarens flexibla vägg för att auto- matiskt avge det ackumulerade tryckfluidet eliminerar kravet på ett komplicerat kontroll- och ventilsystem för backspolningsmeka- nismen. En enda kraftkälla, såsom en tryckluftsledning, som kan 3 anslutas till tillslagnings- och frånslagningskontakten till en å primär maskin, från vilken det partikelformiga materialet suges, såsom en fräsmaskin, slipmaskin, ytslipningsmaskin eller en såg är den enda kraftkälla som erfordras.

Olika fördelar och nya särdrag som kännetecknar uppfinningen är särskilt angivna i bifogade krav.och bildar en del härav. För en bättre förståelse av uppfinningen, dess fördelar och ändamål som uppnås vid dess användning hänvisas till ritningarna som ut- gör en ytterligare del av uppfinningen, och till bifogade beskriv- ning, i vilken illustreras och beskrives en föredragen utförings- form av uppfinningen. översiktlig beskrivning av ritningarna.

FIG 1 är en perspektivvy av en luftfiltermekanism enligt föreliggande uppfinning; FIG 2 är en vy tagen väsentligen längs linjerna 2-2 i FIG 1; FIG 3 är en vy tagen väsentligen längs linjerna 3-3 i FIG 1, illustrerande anordningen enligt föreliggande uppfinning när tryckfluidum först tillföres till luftinloppskammaren; FIG 4 är en motsvarande vy som FIG 3 illustrerande arbetssät- tet för anordningen vid fortvarighetstillstånd; . ewa-n. m.. ...fl-.o-.m-...ñ . .i ..... . men QUALITY' 10 15 20 25 30 35 W -8107741-4 FIG 5 är en motsvarande vy som FIG 3 illustrerande anord- ningens arbetssätt vid den punkt, när tryckfluidum först avstänges från luftinloppskammaren; och FIG 6 är en motsvarande vy som FIG 3 illustrerande anord- ningens arbetssätt när den flexibla väggen har buktats ned- åt och den ackumulerade tryckfluiden avgives från ackumula- torkammaren i en motsatt riktning.7 _ 1 Detaljerad beskrivning av uppfinningen Under hänvisning i detalj till ritningarna, i vilka samma hänvisningsbeteckningar indikerar motsvarande element, visas i FIG 1 en luftreningsapparat generellt betecknad med 10. Appara- ten 10 innefattar ett hus 12 med huvudsakligen cylindrisk form samt en luftflödesalstrande och reverserande pulsreningsanord- ning 14 uppburen däröver.

En inloppsledning 16 tjänstgör som ett.inlopp för partikel- bemängd luft till huset 12. Inloppsledningen 16 kan medelst en ledning (icke visad) förbindas med ett omrâde från vilket parti- kelbemängd luft skall sugas; t ex intill en verkstadsmaskin så- som en fräsmaskin, slipmaskin, ytslipningsmaskin eller såg. Ett rörformigt filterelement 18 uppbäres inne i huset 12. Filterele- mentet 18 är företrädesvis ett veckat pappersfilter sammansatt av poröst pappersmaterial som har ett flertal av veck 20 formade till cylinderform. Filterelementets 18 nederände, som ej visas, är sluten. Ett ringformigt lock 22 är infäst till filterelemen- tets 18 övre ände. Det ringformiga locket 22 är vidare infäst till en i huset 12 utformad ringformig fläns 24 med utsträckning inåt. En packning 26 är anordnad mellan locket 22 och flänsen 24 för att bilda en lufttät tätning däremellan. Området mellan huset 12 och filterelementets 18 ytteryta bildar en filterkammare 28.

Som visas med pilen A inkommer partikelbemängd luft i filterkamma- ren 28 genom inloppsledningen 16. Därefter passerar luften genom filterelementet 18 in i det invändiga hålrum som avgränsas av vecken.20. Så som visas medelst pilarna B passerar luften uppåt och ut ur det invändiga hâlrum som bildas av filterelementet 18.

En utloppsöppning 30 från elementet 18 avgränsas medelst en inre kant av det ringformiga locket 22.

' Den luftflödesalstrande och reverserande pulsreningsanord- ningen 14 innefattar en luftinloppskammare 32 och en ackumulator- kammare 34. Luftinloppskammaren 32 avgränsas medelst ett flertal väggorgan innefattande ett runtomgående eller ringformat botten- POOR CE. .LITY 10 15 20 25 30 35. 40 8107741-4 väggsorgan 36, ett inre cylindriskt format väggorgan 38, ett ytt- re cylindriskt format väggorgan 40 och ett flexibelt väggorgan eller membran 42. Ackumulatorkammaren 34 avgränsas medelst ett inre upprättstående väggorgan 44, ett yttre upprättstående vägg- organ 46 ett toppväggorgan 48 och det flexibla väggorganet 42.

Väggorganen 36, 38 och 40 är företrädesvis utformade i en enda integrerad materialdel, t-ex ett gjutet plastmaterial. Vägg- organen 46 och 48 är också företrädesvis utformade i en enda mate- rialdel, såsom gjuten plast. Slutligen är det flexibla väggorga- net eller membranet 42 och väggorganet 44 också företrädesvis gjorda i en enda materialdel. Det har visat sig att tunt rostfritt stål väl lämpar sig som-ett flexibelt membran.

En U-formad utskjutande kant 50 är utformad runt överkanten av väggorganet 40. Ytterkanten av det flexibla organet 42 och en utåtriktad fläns av det upprättstående väggorganet 46 fasthål- les i den U-formade utskjutande kanten 50. Ackumulatorkammaren 34 är sålunda anordnad direkt ovanför luftinloppskammaren 32.

Det inre väggorganet 38 har huvudsakligen cylindrisk form.

Ett ringformat utlopp 52 från luftinloppskammaren 32 bildas i en spalt mellan den övre änden av väggorganet 38 och väggorganen 42, 44. Spalten 52 och den nedre änden av det inre väggorganet 44 bildar en venturisektion för den tryckluft som matas förbi utlop- pet 52. Ovanför venturisektionen sträcker sig väggorganet 44 uppåt och utåt. Det yttre väggorganet 46 i ackumulatorkammaren 34 sträcker sig uppåt och inåt från en yttre omkrets av det flexibla väggorganet 42, så att ackumulatorkammaren 34 erhåller formen av en ihålig stympad kon. Toppväggorganet 48 sträcker sig inåt från det yttre väggorganet 46 och inåt och nedåt från den övre änden av det inre väggorganet 44. Som tydligare skall klar- göras i det följande tjänstgör toppväggorganet 48 som en flödes- styrare eller flödesledare för luft som matas från ackumulator- kammaren 34. Ett luftinloppshål 54 är upptaget genom luftinlopps- kammarens 32 yttre väggorgan 40. En koppling 56 förbinder inlopps- öppningen 54 med en ledning som är förbunden med en källa för tryckfluidum, såsom luft. Ett flertal läckagehäl 58 åstadkommer förbindelse mellan luftinloppskammaren 32 och ackumulatorkammaren 34.

Arbetssättet för luftrenaren 10 skall beskrivas under hänvis- ning till FIG 3 - 6, i vilka apparatens olika arbetssteg schema- tiskt illustreras. FIG 3 illustrerar apparaten 10 när tryckluft wear-annu nun NOR Quatt; 1: ls1b7741-4 10 15 20 25 30 35 4.0 _ mängd av luften genom hålen 58 in i ackumulatorkammaren 34, så 1 matas förbi öppningen 52 medför att partikelbemängd luft suges sföras till inloppskammaren 32. Tryckluft fortsätter att avgå i initialskedet införes eller pålägges kammaren 32 genom inlopps- öppningen 54, så som markeras med pilen C. När tryckluften först har tillförts, buktar sig det flexibla väggorganet 42 uppåt och bringar det inre väggorganet 44 med sig. I det flexibla väggorga- nets 42 uppåtbuktade tillstånd bildar den övre kanten av väggor- ganet 44 en tätning mot toppväggorganet 48. När tryckluften till- föres till inloppskammaren 32, avledes eller läcker en liten som visas med pilar D. Eftersom spalten 52 är större än hålen 58, avgår en huvudsaklig del av den till luftinloppskammaren 32 till- förda tryckluften genom den ringformiga utloppsöppningen 52, så som visas medelst pilar E. Innerväggsorganets 38 hålrum uppbäres koaxiellt ovanför filterelementets 18 hålrum. Den tryckluft som genom inloppsledningen 16, och att filtrerad luft därefter suges genom filterelementets hålrum 18. Den filtrerade luften och tryckluften matas därefter genom väggorganets 44 hålrum i ackumu- latorkammaren 34, så som visas med pil F.

FIG 4 illustrerar arbetssättet för apparaten 10 i fortvarig- hetstillstånd. I detta tillstånd fortsätter tryckluft att till- från luftinloppskammaren 32 och luft fortsätter att sugas genom 1 ¿ inloppsledningen 16 och filterelementet 18. Ackumulatorkammaren i 34 har emellertid fyllts med tryckluft och trycket på vardera si- É dan om det flexibla membranet 42 har utjämnats. Något ytterligare ' tryckluftsflöde genom läckagehålen 58 förekommer ej. Arean under väggorganet 42, på vilket tryckluften verkar, är större än arean av väggorganet 42 inne i ackumulatorkammaren 44. Det flexibla väggorganet 42 förblir därför i sitt uppåtbuktade tillstånd under apparatens arbetsskede i fortvariqhetstillstånd.

FIG 5 illustrerar det tillstånd, i vilket tryckluftskällan avstänges från kammaren 32; och FIG 6 illustrerar apparatens tillstånd strax därefter.

När tryckluften först avstänges, avgår tryckluften från luftinloppskammaren snabbt genom öppningen 52, som har en mycket större area än den totala storleken av öppningarna 58. Trycket inne i luftinloppskammaren 32 avlastas sålunda, och en liten mängd tryckluft från ackumulatorkammaren 34 börjar att läcka till- baka in i luftinloppskammaren 32, så som visas med pilar G. När trycket inne i luftinloppskammaren 32 har avlastats, är emellertid e 'Pooa QUALITY 15 20 25 30 35 40 8107741-4 det flexibla väggorganet 42 fritt att under inverkan av trycket i den ackumulerade luften bukta nedåt till sitt naturliga till- stånd sâ som visas i FIG 6. När det flexibla väggorganet 42 väl har rört sig nedåt bildas, mellan överkanten av det inre vägg- organet 44 och toppen av väggorganet 48 en relativt stor spalt, som är mycket större än den totala storleken av öppningarna 58.

Den tryckluft som har ackumulerats inne i kammaren 34 rusar där- efter ut genom denna spalt. Eftersom toppväggorganet 48 är om- bockat nedåt, är den luft som avgår genom denna spalt riktad nedåt genom den ledning som bildas av det inre väggorganet 44 och genom den ledning som bildas av det inre väggorganet 38, så som visas vid pilar H. En viss mängd av omgivande luft (pilar I) suges också in i dessa ledningar under inverkan av den snabba strömmen av tryckluft från ackumulatorkammaren 34. Som visas med pilar J, är denna luft riktad in i filterelementets nålrum 18.

Detta orsakar en backspolning av filterelementet 18. Det partikel- formade material som har ansamlats på filterelementets 18 ytter- sida avlägsnas sålunda.

Apparaten 10 är särskilt användbar vid verkstadsmaskiner såsom slipmaskiner eller borrmaskiner, där fint partikelformigt material bildas. Till- och avflödet av tryckluften kan anslutas till till- och frånslagningsströmbrytaren för den verkstadsmaskin för vilken apparaten 10 användes. Det partikelformiga material som samlas på filterelementets 18 ytteryta, kan sålunda automa- tiskt avlägsnas varje gång verkstadsmaskinen stänges av. Det enda kraftbehovet för apparaten 10 skulle således vara en verkstads- luftledning, t ex arbetande vid 60 - 100 psi.

Många kännetecken och fördelar med uppfinningen har angivits i föregående beskrivning tillsammans med uppfinningens uppbygg- nad och funktion, och de nya särdragen därav har angivits i bi- fogade krav. Det beskrivna har emellertid endast belysande syfte, och ändringar kan göras med avseende på detaljer, särskilt vad rör utformning, storlek och arrangemang av delar, inom ramen för uppfinningens princip i den fulla utsträckning som angives genom den breda generella innebörden av de termer, i vilka bifogade krav har uttryckts. i i maa omflfl*

Claims (5)

.l0 20 25 30 35 i i i) *11-"4 810774 g PÅTENTKRÅV

1. 'Luftflödesalstrande och reverserande Pulsreningsan- ordning (14) för användning tillsammans med ett filterelement (18) för partikelformigt material, varvid nämnda anordning (14) innefattaren iuftiniappskammare (az) med ett iuftiniapp (54) för mottagande av tryckfluidum från en källa och ett luftutlopp (52), k ä n n e t e c k n a d av: att nämnda utlopp (52) är anordnat och konstruerat för att leda tryckfluidet förbi en utloppsöppning (30) hos filter- elementet (18) för att alstra ett flöde av partikelbemängd luft genom filterelementet (18), en ackumulatorkammare (34) intill nämnda kammare (32) för ackumulering av en del av det till nämnda anordning (14) tillförda tryckfluidet, läckage- anordningar (58) för att leda en del av tryckfluidet från nämnda luftinloppskammare (32) in i nämnda ackumulatorkammare (34), och organ (42, 44, 48) integrerade med nämnda ackumula- torkammare (34) för att omväxlande förhindra flödet av det ackumulerade tryckfluidet från nämnda kammare (34) när fluidet tillföres till nämnda kammare (32) och för frigivning av det ackumulerade fluidet från nämnda kammare (34) och leda det i en flödesriktning motsatt flödesriktningen för tryckfluidet från nämnda kammarutlopp (52) när tryckfluidum ej tillföres till nämnda kammare, varvid filterelementet (18) är anordnat för att backspolas medelst nämnda tryckfluidum som frigives från nämnda ackumulatorkammare (34).

2. Anordning (14) enligt krav I, k ä n n e t e c k n a d av ett gemensamt väggorgan (42) anordnat att avskilja nämnda luftinloppskammare (32) från nämnda ackumulatorkammare (34), varvid nämnda läckageanordningar (58) innefattar åtminstone en öppning (58) anordnad genom nämnda gemensamma väggorgan (42).

3. Anordning (14) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda luftinloppskammare (32) begränsas av ett flertal väggorgan (36, 38, 40, 42), samt att nämnda ackumulatorkammare (34) begränsas av ett flertal väggorgan (42, 44, 46, 48), var- vid ett av nämnda väggorgan (42) är gemensamt för såväl nämnda inloppskammare och nämnda ackumulatorkammare (34) för att bilda en avskiljningsvägg dememellan, varvid nämnda läckageanordningar (58) innefattar åtminstone en öppning (58) genom nämnda gemen- samma väggorgan (42). ._PÖÛR QUALITY' 10 15 20 25 30 8107741-4

4. Anordning (14) enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ (42, 44, 48) för att förhindra och för att frigiva iuftflöde från nämnda kammare innefattar nämnda gemensam- ma väggargan (42), varvid nämnda organ (42) är röriigt i för- hâiiande tiii ett stationärt väggorgan (44) i nämnda ackumuiator- kammare (34) meiian ett iuftackumulerande och ett iuftfrigivande iäge, varvid nämnda gemensamma väggorgan (42) i nämnda iuftacku- muierande iäge medför biockering av utioppet av tryckiuft från nämnda ackumuiatorkammare (34) och i nämnda frigivande iäge med- ger tryckiuft att avgå från nämnda ackumuiator (34) i nämnda motsatta riktning.

5. Anordning (14) eniigt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att ett av nämnda väggorgan (36) i nämnda iuftinioppskammare (32) har en huvudsakiigen ringformig utformning och biïdar en bottenvägg (36) i nämnda kammare (32), en yttre vägg (40) som sträcker sig uppåt från en yttre ände av nämnda bottenvä99 (36) och en inre vägg (38) som sträcker sig uppåt från en inre ände av nämnda bottenvägg (36) som biidar andra väggorgan i nämnda iuftinioppskammare (32), varvid nämnda röriiga gemensamma vägg- organ (42) innefattar en fiexibei, ringformig vägg (42) på av~ stånd från och väsentiigen paraiieii med nämnda bottenvägg (36) och sträckande sig huvudsakligen meiïan nämnda innervägg (38) och nämnda yttervägg (40), varvid ett utrymme biidas meiian nämnda fiexibia ringformiga vägg (42) och nämnda innervägg (38) för att avgränsa nämnda utiopp (52) från nämnda iuftinioppskam- mare (32).