DE19501715A1

DE19501715A1 - Reinigungsvorrichtung für Filterpatronen

Info

Publication number: DE19501715A1
Application number: DE19501715A
Authority: DE
Original assignee: Esta Apparatebau GmbH and Co KG
Current assignee: Esta Apparatebau GmbH and Co KG
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1996-07-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Filter patronen. Derartige Filterpatronen, die meist zylinderförmig aus in Falten gelegtem Filterpapier gebildet sind, werden in Filtern für unterschiedliche Anwendungsgebiete eingesetzt, wobei sie normalerweise von der zu filternden Luft von außen nach innen durchströmt werden. Dabei bildet sich auf der Oberfläche eine Schicht von Staub und anderen Verunreinigun gen, die von Zeit zu Zeit entfernt werden muß. Dies kann von innen her durch Blasluft geschehen, die den Staubbelag durch Rückwärtsdurchströmung entfernt. Wenn man jedoch mit Druck luft arbeitet, die jeweils nur lokal auf einen Punkt oder eine kleine Fläche des Filters gerichtet wird, so ergibt sich zusätzlich ein Luftimpuls und auch eine mechanische Bewegung der Filterfläche, die für eine perfekte Ablösung des außen entstandenen Filterkuchens, insbesondere bei Rauchgasfiltern, sorgt.

Aus der US-5 322 535 ist eine derartige Reinigungsvorrichtung bekanntgeworden, bei der ein zwei U-förmige Bügel umfassen des Gestell in der Mitte eine Schraubspindel, gegenüber dem inneren Gestell drehbar gelagert, trägt. Auf der Schraubspin del befindet sich eine Schraubmutter. Der innere U-Bügel ist von einem unterhalb der Filterpatrone angeordneten Motor drehend antreibbar. Er nimmt dabei eine radial gerichtete, auf der Schraubmutter angebrachte Blasdüse mit, die dement sprechend einen schraubenförmigen Weg beschreibt und sich somit axial und in Umfangsrichtung mit ihrer Mündung an der Filterpatrone entlang bewegt.

Diese Vorrichtung ist sehr kompliziert aufgebaut. Der Antrieb durchdringt die Abgrenzung zwischen Rein- und Rohluftraum und liegt selbst teilweise im Rohluftraum. Dadurch wird nicht nur die Bauhöhe vergrößert, sondern es besteht auch die Gefahr eines Rohluftkurzschlusses und der Verschmutzung des An triebs. Ferner erheben sich Probleme bei der Zuführung der Druckluft zu der Luftblasdüse. Die Ansteuerung der Endpunkte der Axialbewegung erfordert steuerungstechnische Maßnahmen.

Aufgabe und Lösung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung für Filterpatronen zu schaffen, die einfach und betriebssicher aufgebaut ist und in der Anwendung große Flexibilität auf weist.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Das Zugmittel kann vorzugsweise ein Kettentrieb sein, der um ein an der Führung gelagertes Umlenkrad und um ein Antriebs rad verläuft, das außerhalb des Patronenfilters angeordnet sein kann. Dort kann auch der Axialantrieb in Form eines Getriebemotors oder dgl. liegen. Dieser kann vorzugsweise außerhalb, z. B. in einem oben an die Filterpatrone anschlie ßenden Reinluft-Sammelraum liegen. Damit kann die gesamte Reinigungsvorrichtung im Reinluftraum des Filters liegen, und es sind keine Gehäusedurchführungen mit eventuellen Abdich tungsproblemen nötig.

Die Reinigungsvorrichtung kann aus einer Führung, beispiels weise in Form eines Vierkantrohres, bestehen, auf dem ein Führungskörper läuft, der aus einem Stator und einem Rotor besteht. Am Rotor kann die Luftblasdüse angeordnet sein, während der Stator mit dem der vorzugsweise außen neben dem Führungsrohr verlaufenden Kettentrieb verbunden ist. Dies kann so geschehen, daß der Anlenkpunkt an der Kette um die Kettenräder umlaufen kann und dadurch die Axialbewegungsrich tung ohne Änderung der Kettenantriebsrichtung umsteuert.

Der Rotor kann von einem am Stator des Führungskörpers vorgesehenen Drehantrieb, z. B. einem Elektromotor, bewegt werden. Durch die gesonderten Axial- und Antriebe ist es möglich, das Verhältnis von Axialbewegung zu Drehbewegung den jeweiligen Verhältnissen ideal anzupassen. Durch gesonderte Regelung der Antriebe könnte auch dieses Verhältnis während eines Durchgangs geändert werden, um beispielsweise besonders verschmutzte Teile des Patronenfilters besonders gründlich zu reinigen.

Die gesamte Reinigungsvorrichtung besteht also aus der langgestreckten Führung mit dem darauf bewegbaren Führungs körper und dem außerhalb des Patronenfilters anzuordnenden Axialantrieb, der in dem ohnehin vorhandenen Reinluftsammel raum liegen kann. Es ist daher leicht möglich, diese Vorrich tung in Filter zu integrieren, ohne daß besondere Umbauten oder Konstruktionsänderungen nötig sind.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 3 Seitenansichten der Reinigungsvorrichtung mit teilgeschnittenem Filter, jeweils aus um 90° versetzter Richtung gesehen und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Reinigungsvorrichtung, im übrigen in Darstellungsweise gemäß Fig. 3.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die Zeichnungen zeigen eine Filtereinrichtung 11 mit einem strichpunktiert angedeuteten Rohluftraum 12, in die die zu reinigenden Medien, beispielsweise Rauchgase oder andere mit Stäuben oder anderen Verunreinigungen versehene Medien, im folgenden vereinfachend als Luft bezeichnet, einströmen können. Zentral in dem Rohluftraum ist ein relativ großer Patronenfilter mit vertikaler Mittelachse 15 angeordnet. Er hat in üblicher Weise eine zylindrische Form, wobei der Mantel aus zick-zack-förmig gefalztem Filtermaterial 16 mit längs verlaufenden Falten besteht. Dieses ist an den oberen und unteren Stirnflächen beispielsweise durch Ein gießen oder Einschäumen in ringförmige Endscheiben 17 gebun den. Wenigstens eine der Endscheiben, im vorliegenden Fall die obere, trägt eine wulstförmige Ringdichtung 18, die an einer oberen Trennwand 19 zwischen dem Rohluftraum 12 und einem Reinluft-Sammelraum 20 abdichtend anliegend.

An der Unterseite ist der im Inneren des Patronenfilters gebildete Reinluftraum 21 durch eine Scheibe 22 verschlossen, die abdichtend an der Endscheibe 17 anliegt. Hier könnte auch eine permanente Dichtung, die gegen die Wandung des Roh luftraums wirkt, vorgesehen sein.

Zwischen dem im Patronenfilter 14 liegenden Reinluftraum 21 und dem Reinluftsammelraum 20 besteht eine Verbindung in Form eines Durchbruchs 23 durch die Trennwand 19. Die Reinluft tritt aus einem seitlichen Austritt 24 aus.

Der Reinluftsammelraum 20 und der Innenraum 21 des Patronen filters 14 enthält eine Reinigungsvorrichtung 25 für den Patronenfilter 14. Sie enthält eine langgestreckte, den Patronenfilter auf seine ganze Länge und zentral, d. h. auf seiner Mittelachse 15, durchragende Führung 26 in Form eines Vierkantrohres, das unten an der Scheibe 22 und oben, im Reinluftraum 20, über einen Getriebebock 27 an einem stern förmigen Rahmen 28 befestigt, der an der Trennwand 19 ange bracht ist. Er nimmt einen Elektro-Getriebemotor 30 eines Axialantriebes 29 auf, der ein Ketten-Antriebsrad 31 mit horizontaler Achse antreibt. Dieses ist außen am Getriebebock 27 so angeordnet, daß darum ein umlaufendes Zugmittel in Form einer Kette 32 längs der Führung, und zwar je ein Kettentrum an einer von zwei entgegengesetzten Außenseiten der Führung 26 entlang bis zu einem Umlenk-Kettenrad 33 nahe dem unteren Ende des Patronenfilters 14 verläuft.

Das Umlenk-Kettenrad 33 ist um eine in einem Lagerkörper 34 angebrachte horizontale Achse 35 frei drehbar. In seinem Bereich hat das Führungsrohr 26 Ausschnitte, so daß die Kette um das Umlenk-Kettenrad 33 herum durch die Führung quer hindurchlaufen kann.

Der Lagerkörper 34 ist in dem Führungsrohr 26 axial ver schiebbar und wird durch eine Zugfeder 36 nach unten ge spannt, so daß die Kette stets unter einer vorgegebenen Vorspannung steht. Diese Umlenk- und Spannmechanik ist also in das Führungsrohr integriert.

Die Führung 26 wird von einem Führungskörper 37 umgeben, dessen Innendurchmesser dem der Führung 26 angepaßt ist, so daß er sich auf der Führung axial bewegen, jedoch nicht selbst drehen kann. Er besteht aus einem Stator 38 und einem darauf und dementsprechend um die Führung herum drehbar gelagerten Rotor 39, der von einem Drehantrieb 40 mit einem Elektromotor 41 angetrieben wird, der über ein Ritzel 42 und eine Verzahnung 43 am Außenumfang des Rotors diesen dreht.

Vom Rotor verläuft eine Luftblasdüse 44 nach außen, die eine im wesentlichen radial gerichtete Austrittsöffnung 45 hat, die dicht an der Innenseite 46 des Patronenfilters verläuft, also an den inneren Faltkanten des zick-zack-förmigen Patro nenfiltermantels 16 entlang. Das die Luftblasdüse bildende Rohr ist etwas nach unten abgekröpft, um dem Patronenfilter auch in seinem unteren Bereich überstreichen zu können, indem die Axialbewegung des Führungskörpers 37 durch die Endscheibe 22 begrenzt ist.

Der Führungskörper ist durch eine am Stator 38 nach oben ragende Anschlußplatte mit der Kette 32 verbunden. Dazu ist in der Anschlußplatte 48 ein Langloch vorgesehen, durch das ein in die Kette eingreifender Stift 49 verläuft und sich darin quer bewegen kann. Die Kette 32 verläuft durch den Stator 38 hindurch.

Zwischen Rotor 39 und Stator 38 ist ein Druckluft-Übertrager 50 angeordnet. Er besteht aus einer umlaufenden Nut 51 mit beidseitig axial anschließenden Dichtungen 52, die im Rotor über einen in Fig. 2 nicht dargestellten Druckluftkanal im Stator 38 verläuft. An die Nut 51 ist die Luftblasdüse 44 angeschlossen. Der Druckluftkanal im Stator 38 ist an eine Druckluftzuleitung 53 angeschlossen, die, wie in Fig. 2 und 3 strichliert angedeutet ist, in Form eines selbstfedernden Spiralschlauches parallel zur Führung 26, jedoch diese nicht umgebend, verläuft. Die Achse des Spiralschlauches verläuft also parallel außerhalb der Führung 26. Sie ist oben am Rahmen 28 angebracht und verläuft von dort aus dem Rein luftraum 20 hinaus. Parallel zu der Druckluftzuleitung 53 verläuft ein nicht dargestelltes elektrisches Kabel für die Versorgung des Elektromotors 41. Beide Kabel können zusammen geklammert oder auch als integrierte Einheit hergestellt sein.

Funktion

Im Filterbetrieb strömt die Rohluft durch den Eintritt 13 in den Rohluftraum 12. Die auszufilternden Bestandteile setzen sich in Form eines Filterkuchens auf der Außenseite des Filtermaterials 16 ab, während die Reinluft in den Reinluft raum 21 des Patronenfilters 15 und von dort über die Öffnung 23 in den Reinluftsammelraum 20 sowie zum Austritt 24 hinaus strömt.

Wenn der Filter durch den anbackenden Filterkuchen in seiner Wirksamkeit beeinträchtigt wird, so erfolgt die Reinigung. Dazu wird die Reinigungsvorrichtung 25 in Betrieb gesetzt; der Axial- und Drehantrieb 49 wird in Gang gesetzt und über die Zuleitung 53 Druckluft über den Rotierübertrager 50 zur Luftblasdüse geleitet. Der Rotor 39 dreht sich also, während sich der Führungskörper 37, durch die Kette 32, die ein Zugmittel bildet, zwangsgeführt, axial bewegt. Dadurch beschreibt die Düsenöffnung 45 eine wendelförmige Bahn an den Innenkanten 46 der Falten des Filtermaterials 16 entlang, bläst also jeweils abwechselnd in die Falten hinein und gegen die Flanken sowie über den Faltenscheitel hinweg. Dadurch wird die Druckluft nicht nur durch den Filter zurückgedrückt, sondern es entsteht auch eine schüttelnde Seitwärtsbewegung jeder einzelnen Falte, die den Filterkuchen ablöst und ihn nach unten in den Rohluftraum fallen läßt, wo eine Entsor gungsöffnung oder ein Sammelbehälter vorgesehen sein kann.

Dabei ist zu erkennen, daß die Luftblasdüse von ihrer oberen Stellung (Fig. 3) bis nahe an die untere Endscheibe 17 den gesamten Patronenfilter überstreichen kann, weil die dicht an beiden Seiten der Führung entlanglaufende Kette durch zur Führung hin offene Axialkanäle 54 (in Fig. 1 und 3 strich liert angedeutet) im Stator 38 hindurch läuft. Der Führungs körper 37 kann daher das untere Umlenkrad 33 "überfahren", bis sein Anlenkungsstift 49 dieses erreicht. Da die Anlenkung durch den Stift 49 mit einigem Abstand über der Austritts öffnung 45 der das Reinigungsmittel bildenden Luftblasdüse 44 angeordnet ist, kann diese also weit über das Umlenkungsrad herunterreichen und somit das untere Ende des Patronenfilters erreichen.

Der Anlenkungsstift 49, der an einem Kettenglied angreift, ist in dem Langloch 55 der Anschlußplatte 48 so geführt, daß er, wenn er um das obere oder untere Kettenrad 31, 33 herum läuft, in dem Langloch 55 auf die andere Seite herüberglei tet und den Führungskörper in Gegenrichtung mitnimmt. Der Axialantrieb 29 braucht also nicht umgesteuert zu werden, sondern treibt den Führungskörper axial hin- und hergehend. An beiden Umlenkungen der Kette wechselt der Stift 49 seine Position im Langloch 55 und treibt dann den Führungskörper in Gegenrichtung an.

Ein besonderer Vorteil ist, daß durch die Anordnung eines Führungskörpers mit einem nur axial, aber nicht drehbar geführten Stator 38 und einem darauf beweglichen Rotor 39 die Zuleitung 53 sich nicht mitdrehen muß und exzentrisch außer halb der Führung im Reinluftraum verlaufen kann. Die gesamte Führung ist im Reinluftraum angeordnet und daher nicht verschmutzungsgefährdet. Als Zugmittel ist eine Kette bevor zugt, es könnte jedoch auch ein Zahnriemen oder ein anderes umlaufendes Zugmittel verwendet werden. Wegen der leichten Steuerbarkeit sind Elektromotoren als Antriebe für Axial- und Drehbewegung vorgesehen. Es wäre jedoch auch möglich, die Antriebe, beispielsweise den Drehantrieb, als aktiven Luftmo tor oder mit Rückstoßwirkung arbeitend auszubilden, also mit der zur Luftblasdüse geleiteten Druckluft anzutreiben. In diese Falle würde man die Elektrozuleitung zum Führungskörper 37 einsparen. Die Vorrichtung kann, wie dargestellt, über einen Rahmen und mit Befestigung am unteren Patronenende angebracht sein. Sie kann dabei gleichzeitig einen unteren Halter für die Patrone bilden. Es jedoch auch möglich, die Patrone unabhängig davon im Rohluftraum anzuordnen und die Vorrichtung ggf. auch frei ausragend durch den Patroneninnen raum zu führen. Als Reinigungsmittel ist eine Luftblasdüse mit Druckluftanschluß bevorzugt, es wäre aber auch möglich, mehrere Düsen vorzusehen oder mechanische Mittel, z. B. klopfend wirkende Bürsten z. B. unterstützend, vorzusehen.

Claims

1. Reinigungsvorrichtung für Filterpatronen (14), die im Inneren der Filterpatrone (14) anzuordnen ist und drehend angetriebene Reinigungsmittel (44) aufweist, wobei das Reinigungsmittel (44) mittels eines Zwangs- Axialtriebes (29) an einer Führung (26) längs der Filterachse (15) bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialantrieb (29) ein umlaufen des Zugmittel (32) aufweist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß gesonderte Antriebe (29, 40) für den Axial- und den Drehantrieb vorgesehen sind.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führung (26) ein einen axial beweglichen Stator (38) und einen daran um die Führung (26) drehbaren Rotor (39) aufweisender Führungskörper (37) geführt ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (32) ein Kettentrieb ist, der um wenigstens ein an der Führung (26) gelagertes Umlenkrad (33) und um ein vorzugsweise außerhalb der Filterpatrone (14) angeordne tes Antriebsrad (31) verläuft.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (32) außerhalb vorzugsweise nahe parallel zu der Führung (26) und ggf. durch den Stator (38) des Führungskörpers (37) hindurch verläuft.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kettenräder, vorzugsweise das Umlenk-Kettenrad (33), mit einer Spannvorrichtung (34, 36) versehen ist, die insbesondere in der Führung (26) angeordnet ist.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ein Rohr, insbesondere ein Vierkantrohr, ist, in dem ggf. ein Lagerkörper (34) für das Umlenkkettenrad (33) spannbar angeordnet ist.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (37) eine Koppelung zum Zugmittel (32) aufweist, die um Umlenkun gen (31, 33) des Zugmittels (32) herumläuft und einen oszillierenden Antrieb des Führungskörpers (37) ohne Umsteuerung des Axialantriebes sicherstellt.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungs mittel (44) wenigstens eine Luftblasdüse enthält.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Reinigungsmittels ein Fremdantrieb ist, der einen das Reinigungsmittel tragenden Rotor (39) gegenüber einem mit dem Axialtrieb (29) verbundenen, axialbewegli chen Führungskörper (37) dreht und an dem Führungskörper angeordnet ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung von Reinigungsmedium und/oder Energie zum Reinigungsmittel (44) durch eine längenveränderliche Zuleitung (53), wie einen Spiralschlauch/-kabel erfolgt.

12. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zuleitung nicht mit dem Reinigungsmit tel rotierend, vorzugsweise exzentrisch neben der Führung, verläuft.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialantrieb einen Motor und ein Getriebe aufweist, die außerhalb der Filterpatrone (14) in einem darüber liegenden Reinluft- Sammelraum (20) angeordnet sind.

14. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungs vorrichtung im Reinluftraum (20, 21) einer Filterein richtung (11) angeordnet ist.