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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Rohluft in einer Luftzufuhr eines Reinraums einer Getränkebehandlungsanlage mit mehr als einem Filterelement und mit einer Differenzdruckmessanordnung, bei welcher die Filterelemente an der Differenzdruckmessanordnung druckmesstechnisch derart angeschlossen sind, dass jeweils eine erste Druckabnahme vor dem jeweiligen Filterelement und eine zweite Druckabnahme hinter dem jeweiligen Filterelement angeschlossen ist, wobei jedes der Filterelemente hinsichtlich seiner Funktionsfähigkeit differenzdrucktechnisch überwachbar ist.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Filtern von Rohluft in einer Luftzufuhr eines Reinraums einer Getränkebehandlungsanlage, bei welchem zum Überwachen von in Reihe geschalteten Filterelementen zumindest Verschmutzungsgrade der Filterelemente mittels gemessener Differenzdrücke ermittelt werden und bei welchem zumindest ein erster Druckwert vor einem der Filterelemente und zumindest ein weiterer Druckwert hinter diesem Filterelement erfasst wird.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Getränkeabfüllanlage und/oder Getränkebehälterherstellanlage.
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Auch betrifft die Erfindung eine Verwendung mindestens eines an einem Filterelement von in Reihe geschalteten Filterelementen drucktechnisch gemessenen Differenzdruckwertes.
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Speziell in der Getränkeindustrie werden je nach abzufüllendem Produkt unterschiedlich hohe Anforderungen an die Umgebungsreinheit gestellt. Bei unkritischen Produkten kann beispielsweise eine Abfüllung in Getränkebehältnisse an einem Abfüllort mit einer normalen Umgebungsreinheit ohne zusätzliche Hygieneverbesserungsmaßnahmen erfolgen. Bei höheren Anforderungen an die Umgebungsreinheit kann insbesondere eine entsprechende Abfüllanlage eingehaust werden und die Abfüllung in einem Reinraum unter dem Schutz der Einhausung vorgenommen werden, wobei beispielsweise auf einem Reinraumdach des Reinraums Elemente zum Filtern der zugeführten Luft platziert sein können. Durch die gefilterte Luft kann insbesondere im Bereich der Abfüllanlage eine hygienisch höherwertigere Umgebung geschaffen werden als außerhalb des Reinraums. Vorzugsweise strömt die dem Reinraum zugeführte gefilterte Luft aufgrund eines in dem Reinraum vorherrschenden Überdrucks durch vorhandene Öffnungen nur stets vom Reinrauminneren in die Umgebung außerhalb des Reinraums. Ein somit existierender Luftaustausch gewährleistet, dass unterschiedliche Reinraumklassen formuliert werden können. Bei nochmals gesteigerten hygienischen Anforderungen kann die Abfüllanlage in einer Isolatorausführung bereitgestellt werden, bei welcher der gesamte Flaschenweg hermetisch von der Außenluft getrennt ist. Durch eine entsprechende Luftzuführung von gefilterter Luft und vorzugsweise eine zusätzliche Luftabsaugung kann eine definierte Luftströmung garantiert werden, so dass die Abfüllung unter hygienischsten Bedingungen erfolgen kann.
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Die gefilterte Luft kann bei den erläuterten Einsatzmöglichkeiten entweder dezentral mittels mehrerer entsprechend angebauter FFUs (Filter Fan Unit) oder mittels einer einzigen zentralen FFU zugeführt werden. In jedem Fall aber wird die zuzuführende Luft immer durch mehrere, hintereinander angeordnete bzw. geschaltete Filterelemente meist unterschiedlicher Filterklassen gefiltert.
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Zum Überwachen der Filter, insbesondere zum Ermitteln eines kritischen Verschmutzungsgrades an einem der Filterelemente, wird eine zu jedem Filterelement zuordenbare Luftdruckdifferenz auf Basis eines Luftdrucks auf einer Rohseite vor dem jeweiligen Filterelement und eines weiteren Luftdrucks auf einer Reinseite hinter dem entsprechenden Filterelement in Luftströmungsrichtung gesehen ermittelt. Erreicht die Luftdruckdifferenz einen kritischen Wert, ist es Zeit das Filterelement auszutauschen.
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Für die hierzu erforderliche Luftdruckdifferenzmessung können beispielsweise Druckmessgeräte gemäß der Differenzdruck-Messanordnung einer in der europäischen Patentanmeldung
EP 1 143 232 A1 gezeigten Filtereinbauüberwachung verwendet werden.
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Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 143 232 A1 ist eine Filtereinbauüberwachung mit einer Differenzdruck-Messanordnung zur Ermittlung eines Differenzdruckes in einem Leitungssystem für ein Fluid mit einer Rohseite und einer Reinseite bekannt, bei welcher die Rohseite von der Reinseite durch ein Filterelement dichtend getrennt ist, bei welcher auf der Rohseite eine erste Druckaufnahmeeinheit und auf der Reinseite eine zweite Druckaufnahmeeinheit angeordnet ist, wobei die erste Druckaufnahmeeinheit auf der Rohseite mit der zweiten Druckaufnahmeeinheit auf der Reinseite korrespondierend verbunden ist. Die Filtereinbauüberwachung zeichnet sich darüber hinaus durch eine Auswerteeinheit bzw. ein entsprechendes Druckmessgerät zur Erfassung von Differenzdrücken aus, die geringer als ein Mindest-Referenz-Druckwert sind, wobei der Mindest-Referenz-Druckwert höher als der an einem neuen, korrekt eingebauten und funktionsfähigen Filterelement anliegende Differenzdruck ist. Die so aufgebaute Differenzdruck-Messanordnung bietet eine konstruktiv einfach und zudem betriebssicher bauende Filtereinbauüberwachung.
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Es ist leicht ersichtlich, dass insbesondere bei einer Vielzahl an hintereinander angeordneten Filterelementen – speziell bei vielen dezentral angeordneten FFUs, wie dies oftmals bei größeren Getränkebehandlungsanlagen der Fall ist – entsprechend viele Differenzdruck-Messanordnungen, insbesondere Druckmessgeräte, gebraucht werden, um jedes einzelne Filterelement überwachen zu können. Es ist weiter leicht ersichtlich, dass mit einer steigenden Druckmessgeräteanzahl auch insgesamt die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt, wodurch sich ein Reparaturaufwand im Speziellen und ein Wartungsaufwand im Allgemeinen erhöhen. Zudem erfordert die Vielzahl an Druckmessgeräten auch einen entsprechend großen Installationsplatzbedarf und die vielen Druckmessgeräte verursachen auch erhebliche Anschaffungskosten.
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Um einen Überwachungsaufwand bei mehreren FFUs verringern zu können, ist es bereits bekannt, die FFUs zu einer Sektion zusammenzufassen und hierbei jeweils nur ein Filterelement je Filterklasse innerhalb dieser Sektion zu überwachen. Hierdurch kann die Anzahl der benötigten Druckmessgeräte vorteilhafter Weise reduziert werden, da davon ausgegangen wird, dass die Filterelemente einer Filterklasse in etwa einem ähnlichen Verschmutzungsfortschritt unterliegen und deshalb auch gleichzeitig ausgetauscht werden müssen. Somit braucht nur ein Filterelement je Filterklasse in der jeweiligen Sektion mittels eines entsprechenden Druckmessgerätes überwacht werden. Dies birgt jedoch die Gefahr, dass kritische Verschmutzungsgrade an eben den nicht überwachten Filterelementen unentdeckt bleiben, wodurch sich insbesondere die Qualität der erzielbaren Hygiene unerwünscht verschlechtern kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Methode bereitzustellen, um eine Reinraumfilterelementeüberwachung speziell an einer Verarbeitungsanlage für Getränkebehältnisse kostengünstiger bewerkstelligen zu können, ohne hierbei der Gefahr einer Qualitätsverschlechterung hinsichtlich der Qualität der Reinluft ausgeliefert zu sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Filtern von Rohluft in einer Luftzufuhr eines Reinraums einer Getränkebehandlungsanlage mit mehr als einem Filterelement und mit einer Differenzdruckmessanordnung, bei welcher die Filterelemente an der Differenzdruckmessanordnung druckmesstechnisch derart angeschlossen sind, dass jeweils eine erste Druckabnahme vor dem jeweiligen Filterelement und eine zweite Druckabnahme hinter dem jeweiligen Filterelement angeschlossen ist, wobei jedes der Filterelemente hinsichtlich seiner Funktionsfähigkeit differenzdrucktechnisch überwachbar ist, gelöst, und wobei sich die Filtervorrichtung dadurch auszeichnet, dass die Differenzdruckmessanordnung weniger Differenzdruckmesseinrichtungen aufweist als an der Differenzdruckmessanordnung zu überwachende Filterelemente druckmesstechnisch angeschlossen sind.
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Erfindungsgemäß kann hierdurch mit einer stark verringerten Anzahl an Differenzdruckmesseinrichtungen mehrere Filterelemente hinsichtlich einer Verschmutzung tatsächlich überwacht und nicht nur exemplarisch überwacht werden, wie dies bei in einer Sektion zusammengefassten FFUs der Fall ist, wodurch die Betriebssicherheit hinsichtlich einer Reinluftversorgung wesentlich gegenüber dem Stand der Technik erhöht werden kann. Dies ist insbesondere in der Getränkeindustrie von entscheidendem Vorteil, da bei einem Nichteinhalten von vorgeschriebenen Hygieneanforderungen schnell eine ganze befüllte Getränkebehältercharge unbrauchbar werden kann.
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Der Begriff „Getränkebehandlungsanlage” erfasst im Sinne der Erfindung nicht nur eine Getränkeabfüllanlage sondern darüber hinaus alle Anlagen in der Getränkeindustrie, welche aus hygienischen Erfordernissen einen Reinraum umfassen, also beispielsweise auch eine Anlage zum Streckblasen von Getränkebehältnissen.
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Die Differenzdruckmessanordnung umfasst vorliegend alle Einrichtungen für eine Druckabnahme beispielsweise an einer Luftzufuhr zu einem entsprechenden Reinraum.
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Der Begriff „Luftzufuhr” beschreibt hierbei im Wesentlichen einen Luftleitkanal, in welchem die Filterelemente in Strömungsrichtung gesehen hintereinander, also in Reihe geschaltet, angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst die Luftzufuhr eine Filter Fan Unit (FFU), sodass nicht nur Filterelemente in dem Luftleitkanal sondern zusätzlich auch mindestens eine Gebläseeinrichtung in dem Luftleitkanal angeordnet sind.
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Mit dem Begriff „Druckabnahme” ist im Sinne der Erfindung jegliche Einrichtung gemeint, mittels welcher ein Zugang an einer Luftzufuhr bzw. an einem Luftleitkanal zum Feststellen der jeweiligen Druckverhältnisse realisierbar ist.
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Die Begrifflichkeit „Differenzdruckmesseinrichtung” beschreibt im Sinne der Erfindung ein Druckmessgerät, mittels welchem aus erfassten Drücken vor einem Filterelement und hinter einem Filterelement ein Differenzdruck gemessen werden kann.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass mindestens zwei bzw. die an der Differenzdruckmessanordnung angeschlossenen zu überwachenden Filterelemente einer einzigen Differenzdruckmesseinrichtung druckmesstechnisch zugeordnet sind.
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Vorteilhafter Weise können hierdurch mehrere Filterelemente mit nur einer Differenzdruckmesseinrichtung hinsichtlich einer Verschmutzung tatsächlich überwacht werden, wodurch eine außerordentliche Kostenreduzierung erzielt werden kann.
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Legt man je nach Ausführung einer Differenzdruckmesseinrichtung beispielsweise Anschaffungskosten in Höhe von 150 EUR bis 700 EUR zugrunde und geht man von durchschnittlich ca. 15 benötigten Differenzdruckmesseinrichtungen pro Filtervorrichtung bzw. pro Anlage aus, wird das erzielbare Kosteneinsparpotential gut ersichtlich. Es ist klar, dass sich weitere nicht unerhebliche Einsparpotentiale hinsichtlich Wartungs- und Reparaturkosten ergeben.
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Eine baulich bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Filterelemente, vorzugsweise in einer Filter Fan Unit (FFU), in Reihe geschaltet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum Filtern von Rohluft in einer Luftzufuhr eines Reinraums einer Getränkebehandlungsanlage, bei welchem zum Überwachen von in Reihe geschalteten Filterelementen zumindest Verschmutzungsgrade der Filterelemente mittels gemessener Differenzdrücke ermittelt werden und bei welchem zumindest ein erster Druckwert vor einem der Filterelemente und zumindest ein weiterer Druckwert hinter diesem Filterelement erfasst wird, gelöst, wobei sich das Filterverfahren dadurch auszeichnet, dass mindestens ein Differenzdruck hinsichtlich wenigstens eines der in Reihe geschalteten Filterelemente anhand von weiteren an der in Reihe geschalteten Filterelementen gemessenen Differenzdrücken bestimmt wird.
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Durch das Bestimmen mindestens eines Differenzdrucks eines der Filterelemente ohne das Messen eines diesbezüglichen Differenzdrucks an dem Filterelement reduziert sich vorteilhafter Weise nicht nur der konstruktive sondern auch der verfahrenstechnische Überwachungsaufwand an einer entsprechenden Filtervorrichtung wesentlich.
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Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer Verwendung mindestens eines an einem Filterelement von in Reihe geschalteten Filterelementen drucktechnisch gemessenen Differenzdruckwertes zum Bestimmen mindestens eines weiteren Differenzdrucks eines weiteren Filterelements der in Reihe geschalteten Filterelemente gelöst.
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Vorteilhafter Weise kann vorliegend ein Verschmutzungsgrad durch insbesondere bloßes Berechnen eines Differenzdrucks hinsichtlich eines Filterelements festgestellt werden. Vorzugsweise dienen als Berechnungsgrundlage hierfür zwei zuvor an zwei Filterelementen drucktechnisch gemessene Differenzdrücke.
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Es ist auch möglich, dass nicht gemessene Differenzdrücke mittels einer Vergleichstabelle bestimmt werden, in welcher entsprechende Referenzdifferenzdruckwerte abgespeichert bzw. vorgehalten sind.
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Insofern seht eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante eine entsprechende Bestimmungseinrichtung vor, die beispielsweise durch entsprechende Hardware- und/oder Software unterstützt sein kann.
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Werden an wenigstens zwei der in Reihe geschalteten Filterelemente jeweils vor und nach den Filterelementen Druckwerte erfasst, wobei immer nur zwei zu vergleichende Druckwerte der erfassten Druckwerte an einer einzigen Differenzdruckmesseinrichtung einer Differenzdruckmessanordnung drucktechnisch angelegt werden, kann vorteilhafter Weise auf ansonsten benötigte weitere Differenzdruckmesseinrichtungen verzichtet werden.
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Um an einer Luftzufuhr entsprechend vorgesehene Druckabnahmen mit der vorhandenen Differenzdruckmesseinrichtung bedarfsweise drucktechnisch verbinden zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Differenzdruckmessanordnung zeitsteuerbare Schließventile aufweist, welche zwischen den zu überwachenden Filterelementen und der Differenzdruckmesseinrichtung drucktechnisch angeordnet sind. Vorteilhaft ist dabei die Anzahl der Schließventile mindestens gleich der Anzahl der Filterelemente und bevorzugt größer als die Anzahl der Filterelemente. Die Anzahl der Schließventile kann je nach Anforderungslage aber auch kleiner sein als die Anzahl der Filterelemente.
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Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Filtervorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, mittels welcher die Schließventile steuerbar sind.
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Vorteilhafter Weise kann ein Verschmutzungsgrad der Filterelemente periodisch überwacht werden, wodurch sich die vorliegend sehr einfach bauende Filtervorrichtung bzw. Differenzdruckmessanordnung besonders auszeichnet.
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Die Gefahr, dass ungefilterte Luft durch den „Bypass” Differenzdruckmesseinrichtung in den Reinraum gelangen kann, kann vorteilhafter Weise auch dadurch vermieden werden, dass mit einer Differenzdruckmessung in Luftströmungsrichtung gesehen an einem zweiten der in Reihe geschalteten Filterelemente, vorzugsweise an dem letzten der in Reihe geschalteten Filterelementen, begonnen wird, nämlich mit dem Erfassen des Druckwertes vor dem betreffenden Filterelement, wie dies beispielhaft an einem der nachfolgenden Ausführungsbeispiele noch ausführlicher erläutert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere auch von einer Getränkeabfüllanlage und/oder Getränkebehälterherstellanlage gelöst, welche sich durch eine Filtervorrichtung nach einem der hier beschriebenen Merkmale auszeichnet.
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Vorliegend werden die einzelnen Drücke hinsichtlich der zu überwachenden Filterelemente der Differenzdruckmesseinrichtung vorteilhaft getaktet zur Verfügung gestellt, so dass eine einzige Differenzdruckmesseinrichtung ausreicht, um alle Filter in geeigneter Weise und betriebssicher überwachen zu können.
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Vorliegend werden die einzelnen Filterelemente zwar nicht mehr kontinuierlich überwacht, da ein Verschmutzungsgrad an einem Filterelement jedoch im Laufe der Zeit stetig zunimmt, reicht es aus, wenn vorteilhafter Weise eine periodische Verschmutzungsgradüberwachung erfolgt.
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Die Anzahl der zu überwachenden Filterelemente bzw. der diesbezüglichen Druckverluste bzw. Differenzdrücke kann nahezu beliebig gesteigert werden.
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Aus den vorgenannten Gründen zeichnet sich die Erfindung speziell für einen vorteilhaften Einsatz an einer Getränkebehandlungsanlage, wie sie insbesondere von einer Getränkeabfüllanlage oder Getränkebehälterherstellanlage verkörpert ist, aus.
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Es ist denkbar, dass das vorliegende Konzept auch für andere Sensorarten und Anwendungsfälle verwendet werden kann, wenn keine kontinuierliche Messung erforderlich ist.
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Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft konstruktiv unterschiedlich aufgebaute Vorrichtungen zum Filtern von Rohluft dargestellt und beschrieben sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 schematisch eine Ansicht einer ersten Filtervorrichtung für einen Reinraum mit einer Filter Fan Unit (FFU) umfassend eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Filterelementen sowie ein Gebläse und mit einer Druckmessanordnung umfassend eine Vielzahl an Schließventilen und ein einziges Differenzdruckmessgerät;
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2 schematisch eine Ansicht einer baulichen Umsetzung der Filtervorrichtung aus der 1; und
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3 schematisch eine Ansicht einer weiteren Filtervorrichtung für einen Reinraum ohne zusätzliches Gebläse.
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Die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 zum Filtern von Rohluft 2 zu Reinluft 3, welche mit einer Strömungsrichtung 4 in einen Reinraum 5 einer Getränkeabfüllanlage 6 geleitet wird, umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Filterelemente 7, 8 und 9, die in Reihe geschaltet hintereinander in einem Luftkanal 10 einer Luftzufuhr 11 angeordnet sind.
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Zwischen den Filterelementen 8 und 9 ist ein Gebläse 12 angeordnet, um die durch die Filterelemente 7, 8 und 9 jeweils direkt verursachten Druckverluste 13, 14 und 15 in dem Luftkanal 10 ausgleichen zu können.
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Die Druckverluste 13, 14, und 15 erhöhen sich mit dem Verschmutzungsgrad des jeweiligen zu überwachenden Filterelements 7, 8 bzw. 9, so dass in bekannter Weise mittels der gemessenen Höhe des jeweiligen direkten Druckverlustes 13, 14 bzw. 15 auf den jeweiligen Verschmutzungsgrad der Filterelemente 7, 8 bzw. 9 zurückgeschlossen werden kann.
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Zum Messen insbesondere der Druckverluste 13, 14, 15, aber auch eines Wertes eines weiteren Druckverlustes 16 umfasst die Filtervorrichtung 1 eine Differenzdruckmessanordnung 17, welche mittels einer Vielzahl an Druckabnahmeeinrichtungen 18, 19, 20, 21 und 22 drucktechnisch an dem Luftkanal 10 der Luftzufuhr 11 angeschlossen ist.
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Die Differenzdruckmessanordnung 17 weist darüber hinaus fünf Schließventile 23, 24, 25, 26 und 27 und erfindungsgemäß nur ein einziges Differenzdruckmessgerät 28 zum Messen des jeweiligen Differenzdrucks 29 an der Differenzdruckmessanordnung 17.
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Dabei sind die Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22, die Schließventile 23 bis 27 und das Differenzdruckmessgerät 28 mittels eines entsprechenden Druckluftleitungssystems 30 drucktechnisch miteinander verbunden sind.
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Zur Messung des jeweiligen Differenzdrucks 29 verfügt das Differenzdruckmessgerät 28 in bekannter Weise über eine Druckeingangsseite 31 und eine Druckausgangsseite 32. Insofern ist das vorliegende Messprinzip hinsichtlich der Differenzdruckmessung bekannt.
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Neu gegenüber dem Stand der Technik ist es, dass die Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22 mittels der Schließventile 23 bis 27 in geeigneter Weise getaktet entweder mit der Druckeingangsseite 31 oder mit der Druckausgangsseite 32 des einzigen Differenzdruckmessgerätes 28 drucktechnisch verbunden werden können.
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Hierdurch ist eine vollständige Differenzdruckmessung aller auftretenden Druckverluste bzw. Differenzdrücke 13, 14, 15 sowie 16 in dem Luftkanal 10 möglich.
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Hierzu ist die erste Druckabnahmeeinrichtung 18 vor dem ersten Filterelement 7 an dem Luftkanal 10 angeordnet und mittels des Schließventils 23 mit der Druckeingangsseite 31 des Differenzdruckmessgerätes 28 drucktechnisch verbindbar.
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Die zweite Druckabnahmeeinrichtung 19 ist hinter dem ersten Filterelement 7 und vor dem zweiten Filterelement 8 an dem Luftkanal 10 angeschlossen und ebenfalls mit der Druckeingangsseite 31 des Differenzdruckmessgerätes 28 drucktechnisch verbindbar. Hierzu dient das zweite Schließventil 24.
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An der Druckeingangsseite 31 ist auch die vierte Druckabnahmeeinrichtung 21 angeschlossen, die vor dem dritten Filterelement 9 angeordnet ist. Hierbei befindet sich die vierte Druckabnahmeeinrichtung 21 hinter dem Gebläse 12 und sie kann mittels des vierten Schließventils 26 von der Druckeingangsstelle 31 drucktechnisch getrennt oder mit dieser verbunden werden.
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Die dritte Druckabnahmeeinrichtung 20 und die fünfte Druckabnahmeeinrichtung 22 sind hingegen an der Druckausgangsseite 32 des Differenzdruckgerätes 28 angeschlossen, wobei zwischen der dritten Druckabnahmeeinrichtung 20 und der Druckausgangsseite 32 das dritte Schließventil 25 und zwischen der fünften Druckabnahmeeinrichtung 22 und der Druckausgangsseite 32 das fünfte Schließventil 27 zwischengeschaltet ist.
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Insofern kann vorteilhafter Weise jede der Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22 beliebig mit dem Differenzdruckmessgerät 28 verbunden oder von diesem getrennt werden, je nachdem zwischen welchen Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22 eine Druckdifferenz gemessen werden soll.
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Hierdurch unterscheidet sich speziell die Differenzdruckmessanordnung 17 ganz außerordentlich von aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Anordnungen.
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Wie aus der Darstellung gemäß der 1 sehr gut beispielhaft veranschaulicht ist, können die einzelnen Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22 in einer Ventilinsel 33, zu welcher die einzelnen Schließventile 23 bis 27 zusammengefasst sind, zusammengeführt sein, wodurch sich eine übersichtlich und leicht zu wartende Ventileinheit ergibt. Zum Schalten der einzelnen Schließventile 23 bis 27 ist eine in das Differenzdruckmessgerät 28 integrierte, hier nicht extra gezeigte Steuereinrichtung vorgesehen.
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Hierbei verbinden die vorzugsweise elektrisch ansteuerbaren Schließventile 23 bis 27 vorzugsweise zeitgesteuert immer nur zwei der Druckabnahmeeinrichtungen 18 bis 22 mit der entsprechenden Druckeingangsseite 31 bzw. Druckausgangsseite 32, so dass mittels dem einzigen Differenzdruckmessgeräte 28 zwei zu vergleichende in dem Luftkanal 10 vorherrschenden Drücke miteinander verglichen werden können.
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Die so ermittelten Differenzdrücke 13 bis 16 können zur weiteren Verwertung an einer Maschinensteuerung (hier nicht gezeigt) bereitgestellt werden.
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Wie weiter speziell aus der Darstellung der 2 ersichtlich ist, werden die Druckverluste 14 und 15 direkt hinsichtlich der Filterelemente 8 und 9 gemessen, das heißt, die Drücke der Ventilleitungen 26A und 27A bzw. 24A und 25A werden paarweise miteinander vergleichen.
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Der Druckverlust 13 hinsichtlich des Filterelements 7 wird dagegen berechnet. Hierfür wird zunächst der Druckverlust 16 gemessen, indem die Ventilleitungen 23A und 25A auf das Differenzdruckmessgerät 28 aufgelegt werden. Von dem Wert des Druckverlustes 16 wird der Wert des Druckverlustes 14 abgezogen und man erhält den Wert des Druckverlustes 13.
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An der Druckeingangsseite 31 stehen entweder die Druckwerte aus den Ventilleitungen 23A, 24A oder 26A an. Beim erstmaligen Umschalten von der Ventilleitung 23A auf die Ventilleitung 24A kann die in dem Leitungsabschnitt (hier nicht gesondert beziffert) vor der Druckeingangsseite 31 eingeschlossene Luft in den dem ersten Filterelement 7 nachgeschalteten Raum (hier nicht gesondert beziffert) des Luftkanals 10 gelangen, ohne das die Luft zuvor das erste Filterelement 7 durchströmt hat. Diese Luft muss dann aber das zweite Filterelement 8 passieren. Somit ist vorteilhafter Weise immer sichergestellt, dass keine Luft ungefiltert den „Bypass” Differenzdruckanordnung 17 in den Reinraum 5 gelangt. Die Gefahr kann gänzlich vermieden werden, wenn bei einer erstmaligen Druckmessung mit dem Druckwert hinsichtlich der Ventilleitung 26A an der Druckeingangsseite 31 gestartet wird. Bei einem anschließenden Freischalten der Ventilleitung 23A wird in den Bereich vor dem ersten Filterelement 7 hinein entlastet und beim Freischalten der Ventilleitung 24A wird in den Raum vor dem zweiten Filterelement 8 hinein entlastet.
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An der Druckausgangsseite 32 des Differenzdruckmessgerätes 28 stehen entweder der Druck aus der Ventilleitung 25A oder aus der Ventilleitung 27A an, wobei der Druck aus der Ventilleitung 27A aufgrund des zwischen den beiden Druckabnahmeeinrichtungen 20 und 22 zwischengeschalteten Gebläses 12 immer höher ist als der Druck aus der Ventilleitung 25A. Somit wird bei einem Wechsel von der Ventilleitung 25A auf die Ventilleitung 27A die Luft solange komprimiert, bis sich der Druckwert der Ventilleitung 27A einstellt. Bei einem Wechsel von der Ventilleitung 27A auf die Ventilleitung 25A wird die Luft durch die Ventilleitung 25A in den Bereich (hier nicht gesondert beziffert) vor dem dritten Filterelement 9 entlastet, bis der in dem der Druckausgangsseite 32 nachgeschalteten Leitungsabschnitt (hier nicht gesondert beziffert) Druckwert von dem Ventilleitungsabschnitt 25A vorherrscht. Die in den vorgenannten Bereich „zurückgedrückte” Luft durchströmt anschließend das dritte Luftfilterelement 9 und wird erst dann dem Reinraum als gefilterte Reinluft 3 zugeführt.
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Die in der 3 gezeigte Vorrichtung 101 zum Filtern weist im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau auf, wie die Filtervorrichtung 1 aus den 1 und 2. Sie zeichnet sich ebenfalls durch eine Differenzdruckmessanordnung 117 aus, welche lediglich ein einziges Differenzdruckmessgerät 128 zum Messen eines entsprechenden Differenzdrucks 129 aufweist, um alle Filterelemente 107, 108 und 109 hinsichtlich Verschmutzungsgrade drucktechnisch zu überwachen.
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Die Filterelemente 107, 108 und 109 befinden sich in Reihe geschaltet in einem Luftkanal 110 einer Luftzufuhr 111 eines Reinraums 105 einer Getränkebehälterherstellanlage 139 und werden in Strömungsrichtung 104 von einer Rohluft 102 durchströmt, so dass hinter den Filterelementen 107, 108 und 109 Reinluft 103 in den Reinraum 105 strömt.
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Jedoch weist die Filtervorrichtung 101 zusätzlich kein Gebläse 12 auf, wodurch auch nur vier Druckabnahmeeinrichtungen 118, 119, 120 und 121 sowie drei Schließventile 123, 124 und 125 vorgesehen sind.
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Ein Druckluftleitungssystem 130 der Differenzdruckmessanordnung 117 weist insbesondere eine Ventilleitung 123A, eine Ventilleitung 124A, eine Ventilleitung 125A und eine Druckabnahmeleitung 140 auf, die alle an dem einzigen Differenzdruckgerät 128 angeschlossen sind. Hierbei werden die Ventilleitungen 123A, 124A und 125A bedarfsweise mit einer Druckeingangsseite 131 des Differenzdruckmessgerätes 128 verbunden. Die Druckabnahmeleitung 140 ist immer mit einer Druckausgangsseite 132 des Differenzdruckmessgerätes 128 verbunden.
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Ein Druckverlust bzw. ein Differenzdruck 113 hinsichtlich des ersten Filterelements 107 wird dadurch bestimmt, dass durch Freischalten der ersten Ventilleitung 123A an der Druckeingangsseite 131 ein Differenzdruck 141 und anschließend durch Freischalten der zweiten Ventilleitung 124A ein Differenzdruck 116 gemessen werden. Es versteht sich, dass hierzu die einzelnen Schließventile 123, 124 und 125 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen sind. Durch Subtraktion des Differenzdrucks 116 von dem Differenzdruck 141 wird der Differenzdruck 113 am ersten Filterelement 107 bestimmt.
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Ein Druckverlust bzw. ein Differenzdruck 114 hinsichtlich des zweiten Filterelements 108 wird dadurch bestimmt, dass durch Freischalten der zweiten Ventilleitung 124A an der Druckeingangsseite 131 der Differenzdruck 116 und anschließend durch Freischalten der dritten Ventilleitung 125A ein Differenzdruck 115 gemessen werden. Durch Subtraktion des Differenzdrucks 115 von dem Differenzdruck 116 wird schließlich der Differenzdruck 114 am zweiten Filterelement 108 bestimmt.
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Insofern können mit lediglich dem einen Differenzdruckmessgerät 128 alle Verschmutzungsgrade der einzelnen Filterelemente 107, 108 und 109 baulich besonders einfach ermittelt werden.
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Es versteht sich, dass vorliegend beliebig viele Filterelemente überwacht werden können.
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Auch hierbei können Filterelemente gleicher Sektionen zusammengefasst werden, wie dies bereits bekannt ist.
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Es versteht sich auch, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Filtern
- 2
- Rohluft
- 3
- Reinluft
- 4
- Strömungsrichtung
- 5
- Reinraum
- 6
- Getränkeabfüllanlage
- 7
- erstes Filterelement
- 8
- zweites Filterelement
- 9
- drittes Filterelement
- 10
- Luftkanal
- 11
- Luftzufuhr
- 12
- Gebläse
- 13
- erster Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 14
- zweiter Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 15
- dritter Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 16
- vierter Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 17
- Differenzdruckmessanordnung
- 18
- erste Druckabnahmeeinrichtung
- 19
- zweite Druckabnahmeeinrichtung
- 20
- dritte Druckabnahmeeinrichtung
- 21
- vierte Druckabnahmeeinrichtung
- 22
- fünfte Druckabnahmeeinrichtung
- 23
- erstes Schließventil
- 23A
- Ventilleitung
- 24
- zweites Schließventil
- 24A
- Ventilleitung
- 25
- drittes Schließventil
- 25A
- Ventilleitung
- 26
- viertes Schließventil
- 26A
- Ventilleitung
- 27
- fünftes Schließventil
- 27A
- Ventilleitung
- 28
- einziges Differenzdruckmessgerät
- 29
- Differenzdruck
- 30
- Druckluftleitungssystem
- 31
- Druckeingangsseite
- 32
- Druckausgangsseite
- 33
- Ventilinsel
- 101
- Vorrichtung zum Filtern
- 102
- Rohluft
- 103
- Reinluft
- 104
- Strömungsrichtung
- 105
- Reinraum
- 107
- erstes Filterelement
- 108
- zweites Filterelement
- 109
- drittes Filterelement
- 110
- Luftkanal
- 111
- Luftzufuhr
- 113
- erster Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 114
- zweiter Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 115
- dritter Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 116
- Druckverlust bzw. Differenzdruck
- 117
- Differenzdruckmessanordnung
- 118
- erste Druckabnahmeeinrichtung
- 119
- zweite Druckabnahmeeinrichtung
- 120
- dritte Druckabnahmeeinrichtung
- 121
- vierte Druckabnahmeeinrichtung
- 123
- erstes Schließventil
- 123A
- Ventilleitung
- 124
- zweites Schließventil
- 124A
- Ventilleitung
- 125
- drittes Schließventil
- 125A
- Ventilleitung
- 128
- einziges Differenzdruckmessgerät
- 129
- Differenzdruck
- 130
- Druckluftleitungssystem
- 131
- Druckeingangsseite
- 132
- Druckausgangsseite
- 139
- Getränkebehälterherstellanlage
- 140
- Druckabnahmeleitung
- 141
- Differenzdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1143232 A1 [0008, 0009]