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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung (1) zur Abscheidung von Stäuben insbesondere der Staubklassen M und/oder H aus einem gasförmigen Medium (M) mit einer in einer Filterkammer (2) angeordneten Filteranordnung (3), einem Eingang (4) für das zu reinigendes gasförmige Medium (M) und einem Ausgang (5) für das gereinigte gasförmige Medium (M) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Sauger mit der Filtervorrichtung und ein Verfahren zur Abreinigung eines ersten belasteten Filterelementes von mindestens zwei parallelen Filterelementen der Filtervorrichtung.
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Hierzu ist der Ausgang in dem Sauger an ein Saugaggregat angeschlossen, so dass das gasförmige Medium in einem Strömungsweg in Saurichtung durch die Filteranordnung unter Abscheidung der Stäube zu einem sogenannten Filterkuchen gesogen wird. Derartige Filtervorrichtungen bzw. Sauger mit einer derartigen Filtervorrichtung sind vielfach im Einsatz. Insbesondere bei den Stäuben erhöhter Gefahrenklasse, wie bei den Staubklassen M und/oder H, stellt die Abreinigung belasteter Filter ein Problem da, das diese wegen der Toxizität der Staube nicht unter Öffnung der kontaminierten Filterkammer erfolgen sollte.
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Zur Abreinigung eines belasteten Filters werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Diese basieren beispielsweise auf ein rein mechanisches oder ein elektromechanisches hervorgerufenes Rütteln des Filterelementes, wodurch die zu einem Filterkuchen an dem Filter „zusammengebackenen” Stäube abfallen. In den Druckschriften
DE 10 2005 017 568 A1 und
DE 38 91 009 B4 wird ein pneumatisch induziertes mechanisches Rütteln des Filterelementes offenbart. Andere übliche Verfahren sehen eine pneumatische Abreinigung mittels einer Rotationsdüse oder einem Jetstrahlimpuls vor.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Filtervorrichtung bzw. einen Sauger mit der gattungsgemäßen Filtervorrichtung bereitzustellen, deren Filteranordnung gefahrloser, leichter und schonender abgereinigt werden kann.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass die Filteranordnung mindestens zwei bezüglich einer vom Eingang zum Ausgang gerichteten Saugrichtung parallele Filterelemente, ein erstes Filterelement und ein zweites Filterelement, mit jeweils einem Filterausgang für das mittels des Filterelementes gereinigte gasförmige Medium aufweist und dass zur Abreinigung der Filterelemente eine Zuleitungsvorrichtung zur Zuleitung von Fremdluft, wie Umgebungsluft, Stickstoff oder einem anderen Gas oder Gasgemisch, gegen Saugrichtung wahlweise durch den Filterausgang des ersten Filterelementes in das erste Filterelement oder durch den Filterausgang des zweiten Filterelementes in das zweite Filterelement vorgesehen ist.
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Hierbei kann eines der Filterelemente beispielsweise nur zum Abreinigungsprozess zugeschaltet werden, während es im Arbeitsbetrieb des Saugers aus dem Saugerprozess herausgenommen ist. Hierbei kann dieses Filterelement kleiner als das andere Filterelement ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die beiden Filterelemente im Arbeitsbetrieb einsetzbar. Vorzugsweise weisen beide Filterelemente zumindest etwa gleiche Baugrößen auf. In einer bevorzugten Ausbildung sind beide Filterelemente baugleich ausgebildet. Als Filterelemente können übliche Bauformen aufweisen. Sie können beispielsweise als Rundfilter mit umfänglich gefalteter Filterwand ausgebildet sein.
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Die Fremdluft kann unter Überdruck oder vorzugsweise unter Unterdruck durch die Filtervorrichtung strömen, wobei der Unterdruck vorzugsweise über Ansaugen mittels eines in einem Sauger mit dieser Filtervorrichtung vorgesehenen Saugaggregates erzeugt werden kann. Daher ist allgemein mit Saugrichtung eine Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in Richtung des Druckgefälles bei einem Arbeitsbetrieb des Saugers bzw. der Filtervorrichtung gemeint.
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Die Filterelemente können bezüglich der Saugrichtung so angeordnet sein, dass sie zur Abscheidung der Stäube parallel und gleichzeitig an dem gasförmigen Medium durchströmt werden können. Mittels der Zuleitungsvorrichtung kann nunmehr Fremdluft gegen Saugrichtung wahlweise in den Filterausgang des ersten Filterelementes oder in den Filterausgang des zweiten Filterelementes so eingeleitet werden, dass diese, unter Saugwirkung des in Saugverbindung mit dem Ausgang der Filteranordnung stehenden Saugaggregates, durch den Filtereingang des ersten Filterelementes in die Filterkammer hinein geleitet werden kann. Dies kann bei nicht geschlossenem Eingang der Filteranordnung im Gegenstromverfahren zum gasförmigen Medium erfolgen. Mit dem Durchleiten der Fremdluft durch das erste Filterelement in die Filterkammer hinein können an dem ersten Filterelement anhaftende Stäube, wie der sogenannte Filterkuchen, von dem ersten Filterelement gelöst werden und von demselben abfallen. Dieser Filterkuchen kann sich beispielsweise in einem bezüglich der Schwerkraft unterem Teil der Filterkammer ansammeln bzw. in ein dort vorgesehenes Behältnis gesammelt werden.
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Die in die Filterkammer durch das erste Filterelement einströmende Fremdluft kann über das zweite Filterelement in Saugrichtung aufgenommen werden, wobei sich mit der Fremdluft mitgerissene Stäube in der Filterkammer in üblicher Weise an dem zweiten Filterelement abscheiden können. Die mittels des zweiten Filterelementes gereinigte Fremdluft kann aus dem zweiten Filterelement in Saugrichtung in den Ausgang hinein geführt werden und unter eventueller weiterer Filterung an die Umgebung abgegeben werden.
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Dank der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung mit der oben beschriebenen Anordnung zumindest zweier paralleler Filterelemente können auf einfache Weise und konstruktiv unaufwendig sowie unter geringer mechanischer Belastung der Filterelemente dieselben abgereinigt werden können. Ist nun nach einer bestimmten Zeit das erste Filterelement im bestimmten Maße abgereinigt, so kann in Weiterführung der Abreinigung die Fremdluft nun durch das zweite Filterelement in die Filterkammer eingeleitet und von dort über das erste Filterelement wieder abgesogen werden. Wenn hier ein bestimmter Abreinigungsgrad erreicht ist, kann wiederum eine Umschaltung der Zuleitung von Fremdluft in das erste Filterelement hinein erfolgen, welches, da das zweite Federelement ebenfalls bis zu einem bestimmten Grad abgereinigt ist und somit einen geringeren Saugwiderstand für die kontaminierte Fremdluft bietet, weiter bis zu einem erhöhten Reinigungsgrad abgereinigt werden. Im weiteren Schritt kann wieder ein Wechsel der Zuleitung der Fremdluft erfolgen, die wieder durch das zweite Filterelement unter weiterer Abreinigung desselben in die Filterkammer geleitet und über das erste Filterelement unter Abscheidung von Stäuben aus der Filterkammer abgesogen wird. Somit kann durch ein Wechseln der Zuleitung von Fremdluft in das erste Filterelement bzw. in das zweite Filterelement ein Reinigungsgrad der Filterelemente erzielt werden, der bis zu einer zumindest nahezu vollständigen Abreinigung gehen kann.
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Im Prinzip kann während der Abreinigung der Filterelemente der Eingang der Filterkammer für das zureinigende gasförmige Medium geöffnet sein, welches jedoch bedingt, dass das Druckgefälle, aufgrund dessen die Fremdluft durch das jeweilige Filterelement im Gegenstromverfahren strömt, entsprechend hoch ausgelegt sein muss. Dieses kann beispielsweise durch Einleiten der Fremdluft unter Druck erfolgen. Daher kann in Vereinfachung der Filtervorrichtung bzw. des Saugers und in Vereinfachung des Verfahrens der Eingang der Filterkammer für das zureinigende gasförmige Medium beim Abreinigungsprozess geschlossen sein. Damit kann, unter Verzicht der Zuleitung von Fremdluft unter Druck die Fremdluft über die Saugleistung an dem Ausgang der Filtervorrichtung die Fremdluft beispielsweise als Umgebungsluft über eine Zuleitungsvorrichtung in das jeweilige Filterelement angesaugt, durch dasselbe in die Filterkammer durchgesaugt und aus der Filterkammer über das jeweilige andere Filterelement abgesaugt werden. Zur Einleitung von Umgebungsluft muss daher lediglich als Teil der Zuleitungsvorrichtung ein entsprechender, vorteilhaft unmittelbar verschließbarer Fremdlufteinlass vorgesehen sein.
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Zur weiteren Effizienzsteigerung der Abreinigung kann der Filterausgang des ersten Filterelementes und/oder des zweiten Filterelementes jeweils einen Austrittsbereich für das gasförmige Medium und einen Eintrittsbereich für die Fremdluft aufweisen. Vorteilhaft kann der Austrittsbereich des jeweiligen Filterelementes zu dessen Abreinigung und zur effizienteren Einleitung der Fremdluft verschließbar sein. Wird ein Filterelement gereinigt, so dann dessen Austrittsbereich für das gasförmige Medium verschlossen werden und für das Absaugen von Fremdluft aus der Filterkammer entsprechend geöffnet werden.
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Die Filterkammer kann zum Ausgang hin so staub- und fluiddicht abgegrenzt sein, dass in Saugrichtung angesaugte Luft allein unter Durchgang durch die Filterelemente in den Ausgang gelangen kann. Der Ausgang kann eine Vorkammer aufweisen, in die die Filterelemente in Saugrichtung jeweils mit ihrem Filterausgang einmünden.
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Vorteilhaft kann an dem Filterausgang eine Verschlussabdeckung vorgesehen sein, in die der Austrittsbereich und der Eintrittsbereich angeordnet sind. Die Verschlussabdeckung kann beispielsweise als Deckel ausgeführt sein, der vorzugsweise dichtend über den Filterausgang angebracht ist und in den Öffnungen zur Ausbildung des Austrittsbereiches und des Eintrittsbereiches vorgesehen sind. Die Verschlussabdeckung kann als konstruktives Bauteil, wie ein Wandungsteil eines Gehäuses der Filtervorrichtung ausgebildet, das sich über den gesamten Querschnitt der Filterkammer erstreckt und dieselbe zum Ausgang bzw. zur Vorkammer hin staub- und fluiddicht abgrenzt. Die Verschlussabdeckung ist vorzugsweise senkrecht zur Saugrichtung angeordnet. An der Verschlussabdeckung können vorzugsweise beide Filterelemente vorteilhaft hängend festgelegt angeordnet sein.
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Vorzugsweise sind der Austrittsbereich und/oder der Eintrittsbereich mittels jeweils einer vorzugsweise kreisrunden Öffnung gebildet. Damit kann die Fremdluft verlustarm durch den Austrittsbereich in das jeweilige Filterelement eingeleitet werden.
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Der Eintrittsbereich kann in weiterer Verbesserung der Fremdluftzuleitung passkongruent zu zumindest dem an ihn angrenzenden Abschnitt der Zuleitung ausgebildet sein. Vorzugsweise greift die Zuleitung dichtend an dem zugehörigen Eintrittsbereich an. Vorteilhaft greift die Zuleitung dichtend durch den Eintrittsbereich in das Filterelement ein. Die Zuleitung kann röhrenartig oder vorteilhaft schlauchartig ausgebildet sein. Hierbei kann die Zuleitung mit einem vorzugsweise schlauchartigen Ende über den Eintrittsbereich hinaus mit einem Abschnitt in das jeweilige Filterelement eingreifen. Dieser Abschnitt kann mindestens einen Drittel einer Höhe des jeweiligen Filterelementes, vorzugsweise größer als die Hälfte der Höhe und idealerweise mehr als drei Viertel der Höhe des Filterelementes betragen. Aufgrund des Strömungsverhaltens der Fremdluft in dem Abschnitt sowie in den Innenraum des jeweiligen Filterelementes kann der Abschnitt, der an dem Eintrittsbereich vorzugsweise festgelegt ist, mit seinem freien in den Innenraum des jeweiligen Filterelementes hinein ragendem Ende sich hin und her bewegen und hierüber innenseitig gegen das jeweilige Filterelement anschlagen, sodass hier über eine mechanische Erschütterung des jeweiligen Filterelementes zusätzlich dafür gesorgt wird, dass sich beispielsweise festsitzende Filterkuchenteile von dem jeweiligen Filterelement lösen können. Die Zuleitungen können in der Vorkammer angeordnet sein.
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Vorzugsweise ist der Austrittsbereich des jeweiligen Filterelementes zur Abreinigung desselben verschließbar. Damit kann zumindest in etwa vermieden werden, dass Teile der durch den Eintrittsbereich in das Filterelement eingeleiteten Fremdluft über den Austrittsbereich wieder abgesaugt und somit zumindest nahezu die gesamte Fremdluft durch das jeweilige Filterelement unter Ablösung der an diesem Filterelement anhaftenden Stäube in die Filterkammer hinein geleitet werden kann.
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Vorteilhaft kann der Austrittsbereich des ersten Filterelementes und des zweiten Filterelementes mittels zumindest eines vorteilhaft von außen betätigbaren Verschluss verschließbar sein. Vorteilhaft kann der Verschluss entweder den Austrittsbereich des ersten Filterelementes oder den Austrittsbereich des zweiten Filterelementes wahlweise verschließen oder beide Austrittsbereiche freigegeben. Der Verschluss kann beispielsweise einen Schieber aufweisen, der wahlweise über den Austrittsbereich des ersten Filterelementes oder des zweiten Filterelementes bringbar ist. Dieser Schieber kann von außen her vorzugsweise unmittelbar betätigt werde und zwischen zwei äußeren Positionen hin und her verschiebbar sein, in denen jeweils der Austrittsbereich eines der Filterelemente abgedeckt ist, wobei in einer mittleren Stellung beide Austrittsbereiche der Filterelemente freigegeben sind.
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Da über eine Schiebebewegung auch kontaminierte Bereiche des Schiebers nach außen gelangen können, wird alternativ ein sogenannter Klappenverschluss mit mindestens einer Klappe bevorzugt, die wahlweise über den Austrittsbereich des ersten Filterelementes und den Austrittsbereich des zweiten Filterelementes bringbar ist. Hierzu kann die Klappe seitlich an einer Drehstange befestigt sein, die sich zwischen den beiden Filterelementen so erstreckt, dass die Klappe über Linksdrehung, bzw. Rechtsdrehung der Drehstange über den Austrittsbereich des ersten Filterelementes bzw. des zweiten Filterelementes verschwenkbar ist. Hierbei beträgt ein Verschwenkwinkel zwischen einer ersten Verschlussstellung, in der der Austrittsbereich des ersten Filterelementes mittels der Klappe verschlossen ist, und einer zweiten Verschlussstellung, in der der Austrittsbereich des zweiten Filterelementes mittels der Klappe verschlossen ist, vorzugsweise etwa 180C°, wobei die Klappe in einer optimalen Freigabestellung, in der die Klappe beider Austrittsbereiche frei gibt, mittig zu den beiden Verschlussstellungen angeordnet ist.
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Vorzugsweise sind die Filterelemente in üblicher Anordnung senkrecht zu ihrer Längserstreckung in der Filtervorrichtung so angeordnet, dass ihr jeweiliger Filterausgang horizontal angeordnet ist und nach oben weist. Entsprechend können die Austrittsbereiche nach oben hin gerichtet sein, sodass die Klappe in der ersten Verschlussstellung und in der zweiten Verschlussstellung zumindest etwa wagerecht bzw. senkrecht zur Saugrichtung angeordnet ist und in der Freigabestellung in Saugrichtung weist. Damit ist die Klappe in der Freigabestellung in Strömungsrichtung orientiert und bildet somit einen kaum merklichen Strömungswiderstand. Somit können Klappe und Drehstange in der Vorkammer angeordnet sein.
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Die Zuleitungsvorrichtung kann einen vorzugsweise von außen her steuerbaren oder regelbaren Abzweigungsmechanismus aufweisen, an dem eingangsseitig der Fremdlufteinlass und ausgangsseitig die erste zu dem ersten Filterelement hinführende Zuleitung und die zweite zu dem zweiten Filterelement hinführende zweite Zuleitung angeschlossen sind. Der Abzweigungsmechanismus kann in einfacher Ausführung ein 3-Wege-Hahn oder ein Drei/Zwei-Wege-Ventil sein. Der Abzweigungsmechanismus kann vorteilhaft mit dem Verschluss zum Verschließen der Austrittsbereiche der Filterelemente so gekoppelt sein, dass mit Zuleitung von Fremdluft über den Abzweigungsmechanismus in die erste Zuleitung zugleich der Austrittsbereich des ersten Filterelementes geschlossen wird und entsprechend mit Zuleitung von Fremdluft über den Abzweigungsmechanismus in die zweite Zuleitung des Austrittsbereiches des zweiten Filterelementes geschlossen wird. Damit können Abzweigungsmechanismus bzw. Zuleitungsvorrichtung und Verschluss eine funktionelle Einheit bilden.
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Der 3-Wege-Hahn kann einen üblichen Hebel aufweisen, der vorzugsweise zur Betätigung des 3-Wege-Hahnes von außen her durch eine Wandlung der Filtervorrichtung, vorzugsweise der Vorkammer, nach außen geführt ist. Über diesen Hebel kann gleichzeitig der Verschluss betätigbar angeschlossen sein. Hierzu kann der Hebel bei dem oben beschriebenen Klappenverschluss mit Drehstange außenseitig endseitig an der selben angreifen, sodass der 3-Wege-Hahn in der ersten Verschlussstellung die Fremdluft in die zweite Zuleitung einleitet und in der Freigabestellung die beiden Zuleitungen von dem Fremdlufteinlass abkoppelt und vorzugsweise miteinander verbindet. Mit der Kopplung des Verschlusses und des Abzweigungsmechanismus kann somit der Aufbau der Filtervorrichtung unter Verwendung einfacher Bauelemente sehr stark vereinfacht und kostengünstig gestaltet werden. Ferner kann hierdurch die Handhabung sehr vereinfacht werden, da hier, im Falle des oben beschriebenen Hebels zur Betätigung, lediglich drei Stellungen des Hebels unterschieden werden müssen.
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Es versteht sich, dass der Abzweigungsmechanismus beispielsweise auch pneumatisch oder elektrisch beziehungsweise die Kopplung von Verschluss- und Abzweigungsmechanismus programmgesteuert erfolgen kann, welches eventuell eine Erleichterung in der Bedienung darstellen könnte, jedoch die Kosten für die Filtervorrichtung erhöhen würde.
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Insbesondere bei Filtervorrichtungen mit einer höheren Reinigungskapazität können mehr als zwei parallele Filterelemente vorgesehen sein. Hierbei kann zur Abreinigung so vorgegangen werden, dass die Filterelemente zu Paaren aus jeweils einen ersten Filterelement und eine zweiten Filterelement zusammen geschlossen sind, wobei die Paare einzeln, in Gruppen oder, was bevorzugt wird, insgesamt in einem gemeinsamen Abreinigungsvorgang abgereinigt werden. Hierzu können in Vervielfachung der bereits zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Filtervorrichtung die einzelnen Filterelemente so angeordnet sein, dass die als ersten Filterelemente ausgebildeten Filterelemente der Paare in einer Reihe und die als zweite Filterelemente ausgebildeten Filterelemente der Paare in einer zweiten zur ersten Reihe parallelen Reihe angeordnet sind, wobei die ersten Filterelemente jeweils an einer ersten Zuleitung und die zweiten Filterelemente jeweils an einer zweiten Zuleitung angeschlossen sind. Die ersten Zuleitungen können wie die zweiten Zuleitungen jeweils vor Eingang zu dem Abzweigungsmechanismus zusammengeschlossen sein. Die Anordnung der einzelnen Filterelemente in zwei Reihen hat den Vorteil, dass über den oben beschriebenen Klappenverschluss mit der Stange die ersten Filterelemente beziehungsweise die zweiten Filterelemente gemeinsam verschlossen werden können, indem an der Stange seitlich in Längsrichtung der Stange beabstandet jeweils ein Paar zugeordnete Klappe angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist zudem einen Sauger mit der Filteranordnung bereitzustellen. Zur Lösung dieser Aufnage kann ein Sauger mit einer Filterrückvorrichtung gemäß einer der zuvor geschriebenen Ausführungsformen bereitgestellt werden. Diese Filtervorrichtung kann ebenfalls oben weiterbeschriebene Filterelemente zur Abscheidung von Stäuben aus einem gasförmigen Medium aufweisen. Der Sauger kann ferner ein Saugaggregat zum Aussaugen des gasförmigen Mediums in einer Saugrichtung aufweisen, wobei das Saugaggregat an den Ausgang der Filtervorrichtung saugwirksam ist. Ferner kann der Sauger eine in Saugrichtung vor den Filterelementen angeordnete Auffangvorrichtung, beispielsweise ein an den Sauger vorzugsweise andockbares Auffangbehältnis, aufweisen, das für die Aufnahme beispielsweise gröberer Staubpartikel aus dem gasförmigen Medium sowie zum Auffangen von von den Filterelementen abgefilterten Stäuben wie den Filterkuchen ausgelegt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist ferner, ein Verfahren zur Abreinigung von Filterelementen einer Filtervorrichtung, insbesondere einer Filtervorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, bereitzustellen. Die Filtervorrichtung kann eine Filteranordnung mit mindestens zwei Filterelementen, einem ersten Filterelement und einem zweiten Filterelement, aufweisen, die in einer Filterkammer mit einem Eingang für das zu reinigendes gasförmige Medium angeordnet sind, jeweils über einen Filterausgang strömungswirksam mit einem zum Anschluss an ein Saugaggregat vorgesehenen Ausgang für das gereinigte gasförmige Medium verbunden und bezüglich einer Saugrichtung zwischen Ausgang und Eingang parallel angeordnet sind. Zur Abreinigung der Filterelemente weist die Filtervorrichtung eine Zuleitungsvorrichtung für Fremdluft, wie Umgebungsluft, Stickstoff oder einem anderen Gas oder Gasgemisch, vorgesehen. Das Verfahren kann die Schritte aufweisen:
- • Durchführen von Fremdluft gegen Saugrichtung unter Druck oder Saugdruck durch das erste Filterelement unter Abreinigung desselben in die Filterkammer hinein und
- • Durchführen der Fremdluft unter Filterung derselben in Saugrichtung aus der Filterkammer durch das zweite Filterelement in den Ausgang hinein.
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Dieses Verfahren kann wechselweise zur Abreinigung der beiden Filterelemente eingesetzt werden. Zur Abreinigung des zweiten Filterelementes können die gleichen Verfahrensschritte erfolgen, wobei bei deren Wortlaut jedoch die Attribute „erste” und „zweite” zyklisch vertauscht sind. In nachfolgenden Verfahrensschritten kann weiter wechselseitig eine Abreinigung des ersten Filterelementes und eine Abreinigung des zweiten Filterelementes erfolgen, sodass mit jedem dieser Verfahrensschritte das jeweilige Filterelement weiter so abgereinigt werden kann, dass das jeweilige Filterelement zumindest nahezu vollständig von den Stäuben abgereinigt ist.
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Insbesondere kann das Verfahren zur- Abreinigung des ersten Filterelementes bzw., unter zyklischer Vertauschung der Attribute „erste” und „zweite” in dem Wortlaut, des zweiten Filterelementes folgende Verfahrensschritte aufweisen, wobei die Zuleitungsvorrichtung der Filtervorrichtung eine erste Zuleitung zur Zuleitung der Fremdluft in den Filterausgang des ersten Filterelementes aufweist und der Filterausgang des ersten Filterelementes einen Austrittsbereich für das gasförmige Medium und einen Eintrittsbereich für die Fremdluft umfasst:
- • Schließen des Ausgangsbereiches des ersten Filterelementes,
- • unter Saugwirkung infolge eines permanenten Absaugens an dem Ausgang der Filtervorrichtung: Einleiten der Fremdluft über die erste Zuleitung und den Eintrittsbereich gegen Saugrichtung in das erste Filterelement hinein, Durchsaugen der Fremdluft durch das erste Filterelement in die Filterkammer hinein unter Abreinigung des ersten Filterelementes und ein Durchsaugen der Fremdluft aus der Filterkammer in Saugrichtung durch das zweite Filterelement in den Ausgang hinein,
- • beenden des Zuleitens von Fremdluft in den Eintrittsbereich des ersten Filterelementes und Öffnen des Austrittsbereiches des ersten Filterelementes.
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In Verbesserung des Verfahrens kann zu Beginn ein Schließen des Einganges der Filtervorrichtung erfolgen, um ein Ansaugen vom gasförmigen Medium durch diesen Eingang zu vermeiden. Es kann der tatsächliche Eingang für das zu reinigende Medium konstruktiv vorverlegt, beispielsweise in einen Schlauchanschluss für einen Saugschlauch, angeordnet sein. Daher wird der Verfahrensschritt „Ein Schließen des Einganges” so verstanden, dass eine mögliche Zufuhr von gasförmigem zu reinigenden Medium unterbunden wird.
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Nach Abreinigung der Filterelemente kann ein eventuell vorgesehenes Auffangbehältnis für die Stäube beziehungsweise den Filterkuchen entfernt beziehungsweise ausgetauscht werden.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Saugers mit der Filtervorrichtung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1a: eine erste Ausführungsform eines Saugers mit Filtervorrichtung in einer Arbeitsposition mit einströmendem zu reinigendem gasförmigem Medium durch einen Eingang,
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1b: eine schematische Längsschnittsdarstellung der ersten Ausführungsform des Saugers gemäß 1a, jedoch mit geschlossenem Eingang,
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2a–c: jeweils eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform des Saugers gemäß 1a in der Arbeitsposition,
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3a–c: jeweils eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform des Saugers gemäß 2, jedoch in einer ersten Reinigungsposition,
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4a–c: jeweils eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform des Saugers gemäß 2, jedoch in einer zweiten Reinigungsposition und
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5a–c: jeweils eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Saugers in der zweiten Reinigungsposition.
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Den 1 bis 5 werden in verschiedenen schematischen Ansichten und Längsschnitten zwei Ausführungsformen eines Saugers S mit einer Filtervorrichtung 1 zur Abscheidung von Stäuben aus einem gasförmigen Medium M mit einer in einer Filterkammer 2 angeordneten Filteranordnung 3 dargestellt. Die Filterkammer 2 weist einen Eingang 4 für das zu reinigende gasförmige Medium M und einen Ausgang 5 mit einer Vorkammer 5v für das gereinigte gasförmige Medium M auf. Die Filteranordnung 3 ist mit mindestens zwei bezüglich einer Saugrichtung s von Eingang 4 zu Ausgang 5 parallelen Filterelemente, ein erstes Filterelement 6.1 und ein zweites Filterelement 6.2, mit jeweils einem Filterausgang 7 für das gereinigte gasförmige Medium M versehen. Zur Abreinigung der Filterelemente 6.1, 6.2 ist eine Zuleitungsvorrichtung 8 zur Zuleitung von Fremdluft F, hier Umgebungsluft, gegen Saugrichtung s wahlweise in den Filterausgang 7 des ersten Filterelementes 6.1 oder in den Filterausgang 7 des zweiten Filterelementes 6.2 vorgesehen.
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Die Zuleitungsvorrichtung 8 weist eine erste Zuleitung 9.1 für das erste Filterelement 6.1 und eine zweite Zuleitung 9.2 für das zweite Filterelement 6.2 auf, wobei die beiden Zuleitungen 9.1, 9.2 alternativ aktivierbar sind. Hierzu weist die Zuleitungsvorrichtung 8 als Teil eines Abzweigungsmechanismus 10 einen 3-Wege-Hahn 11 auf, an dem ausgangsseitig die beiden Zuleitungen 9.1, 9.2 und eingangsseitig ein an der Filterkammer 2 angeordneter Fremdlufteinlass 12 für die Fremdluft F vorgesehen. Fremdlufteinlass 12 und 3-Wege-Hahn 11 sind als ein starres Bauteil ausgebildet, während die Zuleitungen 9.1, 9.2 jeweils aus einem flexiblen Schlauchabschnitt gefertigt sind, wobei die Schlauchabschnitte aus einem Schlauch auf gewünschte Länge abgelängt sind. Die beiden Zuleitungen 9.1, 9.2 sind jeweils durch einen in einer Verschlussabdeckung 13 vorgesehenen Eintrittsbereich 14 mit einem Abschnitt 15 in einen Innenraum 16 des zugeordneten Filterelementes 6.1, 6.2 geführt angeordnet. Hierbei erstreckt sich der Abschnitt 15 über mehr als die halbe Höhe h des jeweiligen Innenraums 16 in denselben hinein.
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Die Verschlussabdeckung 13 ist hier zugleich als konstruktives Bauteil ausgebildet, das sich über den gesamten Querschnitt der Filterkammer 2 erstreckt und dieselbe zum Ausgang 5 hin staub- und fluiddicht abgrenzt. Der Ausgang 5 weist eine Vorkammer 5v auf, in die der Filterausgang 7 der Filterelemente 6.1, 6.2 in Saugrichtung s einmündet. An der Verschlussabdeckung 13 sind beide Filterelemente 6.1, 6.2 hängend über eine hier nicht dargestellte Befestigungsvorrichtung festgelegt. Konstruktiv unaufwendig ist die Zuleitungsvorrichtung 8 bis auf ihre nach außen und bis auf ihre in die Filterelemente 6.1, 6.2 geführten Bauteile in der Vorkammer 5v angeordnet.
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In dem Bereich des jeweiligen Filterausganges 17 ist jeweils ein Austrittsbereich 18 für das gereinigte Medium M vorgesehen. Beide Bereiche 14, 18 sind hier als kreisförmige Ausnehmungen 19 in der Verschlussabdeckung 13 ausgeführt. In die Ausnehmung 19 des Austrittsbereiches 18 ist jeweils ein Schlauchstück 20 so angeordnet, dass es beidseitig über der Ausnehmung 19 vorsteht.
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Der Austrittsbereich 18 des jeweiligen Filterelementes 6.1, 6.2 ist zu dessen Abreinigung verschließbar. Hierzu ist ein von außen her betätigbarer Verschluss 21 vorgesehen, der einer als Drehstange 22 ausgebildetes Drehelement aufweist, wobei die Drehstange 22 mittig und horizontal durch die Filterkammer 2 geführt ist und an derselben senkrecht zur Saugrichtung s drehbar gelagert ist. Die Drehstange 22 ist zudem Teil einer Symmetrieebene E, die die Filterkammer 2 senkrecht teilt, wobei die beiden Filterelemente 6.1, 6.2 beidseitig der Symmetrieebene E beziehungsweise beidseitig der Drehstange 22 angeordnet sind. Die Spiegelsymmetrie E erstreckt sich auch auf die Anordnung von Eintrittsbereich 14 und Austrittsbereich 18 der beiden Filterelemente 6.1, 6.2, wobei die Eintrittsbereiche 14 zueinander gewandt angeordnet sind. Hierdurch sind sie für eine an der Drehstange 22 angeordnete Klappe 23 gut erreichbar, die unter Verschwenken aus einer mittleren Position gemäß 2a in eine erste Reinigungsposition um hier 90° verschwenkbar ist, in der sie, wie beispielsweise 3a entnehmbar, den Austrittsbereich 18 des ersten Filterelementes 6.1 abdeckt. Hierbei liegt sie endseitig an dem Schlauchstück 20 an, wobei infolge der Flexibilität des Schlaustückes 20 ein dichtendes seitliches Anliegen der Klappe 23 erzielt wird. Wie ferner der 3a entnehmbar, befindet sich in dieser Position der 3-Wege-Hahn 11 in einer ersten Verschlussstellung, in der Fremdluft F von außen in die erste Zuleitung 9.1 eingeleitet und in das erste Filterelement 6.1 eingeleitet wird.
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Ein hier kopfseitig angeordnetes Saugaggregat A des Saugers S saugt während der Abreinigung permanent Luft aus der Filterkammer 2 an. Ist nun während der Abreinigungsphasen der Eingang 4 geschlossen und der Fremdlufteinlass 12 geöffnet, so wird über das Saugaggregat A Fremdluft F aus der Umgebung durch den 3-Wege-Hahn und über die erste Zuleitung 9.1 in den Innenraum 16 des ersten Filterelementes 6.1 gesaugt, und, was in 3c mit geraden Pfeilen angedeutet ist, durch das erste Filterelement 6.1 gegen Saugrichtung s aus dem Innenraum 16 in die Filterkammer 2 hinein gesaugt. Hierdurch wird an dem ersten Filterelement 6.1 anhaftender, hier nicht gezeigter Staub mitgerissen und kann von dem ersten Filterelement 6.1 unter Einfluss der Schwerkraft in ein darunterliegendes Behältnis 24 hinein fallen. Die in die Filterkammer 2 eingezogene Fremdluft F ist infolge ihres Durchganges durch das erste Filterelement 6.1 gegen Saugrichtung s mit Stäuben kontaminiert. Zu ihrer Reinigung wird unter weiterem Saugen des Saugaggregats A die Fremdluft F aus der Filterkammer 2 in den Innenraum 16 des zweiten Filterelementes 6.2 eingesaugt, über den geöffneten Austrittsbereich 18 des zweiten Filterelementes 6.2 und des Ausganges 5 dem Saugaggregat A zugeführt und von hier aus wieder nach außen in die Umgebung ausgeleitet. Durch diesen Vorgang wird das erste Filterelement 6.1 abgereinigt und die hierzu erforderliche Fremdluft F gereinigt in die Umgebung abgegeben.
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In 4 befindet sich die Klappe 23 in einer zweiten Reinigungsposition, in der sie den Austrittsbereich 18 des zweiten Filterelementes 6.2 abdeckt und der Austrittsbereich 18 des ersten Filterelementes 6.1 freigegeben ist. Ferner befindet sich der 3-Wege-Hahn in einer zweiten Verschlussstellung, in der Fremdluft F in die zweite Zuleitung 6.2 einleitbar ist. Ebenfalls unter dem ständigen Saugen des Saugaggregates A wird in umgekehrter Reihenfolge nun Fremdluft F gegen Saugrichtung s durch das zweite Filterelement 6.2 in die Filterkammer und in Saugrichtung s aus der Filterkammer durch das erste Filterelement 6.1 gesaugt, um über den Austrittsbereich 18 des ersten Filterelementes 6.1 um den Ausgang 5 der Filterkammer 2 durch das Saugaggregat A gereinigt in die Umgebung abgegeben zu werden. Hierbei wird das zweite Filterelement 6.2 infolge der in die Filterkammer 2 hinein strömende Fremdluft F abgereinigt, wobei auch hier abfallende Stäube beziehungsweise Teile eines Filterkuchens in den darunter liegenden Behälter 24 gesammelt werden. Durch das oben beschriebene erstmalige Abreinigen des ersten Filterelementes 6.1 und des zweiten Filterelementes 6.2 kann erreicht werden, dass bereits große Teile des Filterkuchens entfernt sind. Zur weitergehenden Abreinigung der Filterelemente 6.1, 6.2 kann dieses wechselseitige Reinigen der Filterelemente 6.1, 6.2 mehrfach bzw. vielfach erfolgen, bis ein gewünschter Abreinigungsgrad der Filterelemente 6.1, 6.2 erreicht ist. In allen Fällen ist die Belastung der Filterelemente 6.1, 6.2 nicht größer als die übliche Belastung beim Absaugen von belastetem gasförmigem Medium M.
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Der Abschnitt 15 ragt, wie oben beschrieben, in den Innenraum 16 des jeweiligen Filterelementes 6.1, 6.2 hinein. Mit Zuleitung von Fremdluft F durch die jeweilige Zuleitung 9.1, 9.2 kann das freie Ende 25 des Abschnittes 15 in Schwingungen versetzt werden und innenseitig gegen das jeweils zugeordnete Filterelement 6.1, 6.2 anschlagen. Hierdurch können Erschütterungen des jeweiligen Filterelementes 6.1, 6.2 ein frühzeitiges Ablösen des Filterkuchens ermöglichen.
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Wie in den 2a, 3a und 4a entnehmbar, sind der Verschluss 21 mit der Drehstange 22 und der Abzweigmechanismus 10 mit dem 3-Wege-Hahn 11 zu einer funktionellen Einheit zusammengefasst, wobei der 3-Wege-Hahn 11 und die Klappe 23 über die Drehstange 22 miteinander gekoppelt sind. Die Drehstange 22 ist ihrerseits durch einen außenseitig betätigbaren Hebel 26 in die jeweilige Position hinein drehbar. Mit Verschwenkung der Klappe 23 in die erste Reinigungsposition wird gleichzeitig der 3-Wege-Hahn in die erste Verschlussstellung bewegt (3a). Mit Verschwenken der Klappe 23 in die zweite Reinigungsposition gemäß 4a wird gleichzeitig der 3-Wege-Hahn 11 in seine zweite Verschlussstellung gebracht. In der Mittelstellung der Klappe 23 ist zugleich der 3-Wege-Hahn 11 in eine Abschließposition gebracht, in der keine Fremdluft F durch den Fremdlufteinlass 12 in das Innere des Saugers S eingesogen werden kann. Damit wird diese funktionelle Einheit aus Abzweigmechanismus 10 und Verschluss 21 mit wenigen einfachen konstruktiven Mitteln erzielt.
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In 5 wird eine zweite Ausführungsform des Saugers S gezeigt, bei dem die Filteranordnung 3 zwei erste Filterelemente 6.1 und zwei zweite Filterelemente 6.2 aufweist, die alle insgesamt bezüglich der Saugrichtung s parallel geschaltet sind. Hierbei werden die beiden ersten Filterelemente 6.1 durch jeweils eine gleiche erste Zuleitung 9.1 und die zweiten Filterelemente 6.2 durch jeweils eine gleiche zweite Zuleitung 9.2 mit Fremdluft F versorgt. Ferner sind als Verschluss 21 zwei Klappen 23 an der Drehstange 22 axial beabstandet zueinander angeordnet, sodass sie gleichzeitig in den Reinigungspositionen den Austrittsbereich 18 der ersten Filterelemente 6.1 beziehungsweise den Austrittsbereich 18 der zweiten Filterelemente 6.2 abdecken können. Damit können diese Filterelemente 6.1, 6.2 in gleicher Weise wie die zuvor einzeln vorhandenen Filterelemente 6.1, 6.2 abgereinigt werden. In 5 ist beispielgebend gezeigt, wie die Klappen 23 die Austrittsbereiche 18 der zweiten Filterelemente 6.2 abdecken, wobei gleichzeitig Fremdluft F über die zweiten Zuleitungen 9.2 in die zweiten Filterelemente 6.2 eingeleitet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Filtervorrichtung
- 2
- Filterkammer
- 3
- Filteranordnung
- 4
- Eingang
- 5
- Ausgang
- 5v
- Vorkammer
- 6.1
- erstes Filterelement
- 6.2
- zweites Filterelement
- 7
- Filterausgang
- 8
- Zuleitungsvorrichtung
- 9.1
- erste Zuleitung
- 9.2
- zweite Zuleitung
- 10
- Abzweigungsmechanismus
- 11
- 3-Wege-Hahn
- 12
- Fremdlufteinlass
- 13
- Verschlussabdeckung
- 14
- Eintrittsbereich
- 15
- Abschnitt
- 16
- Innenraum
- 17
- Filterausgang
- 18
- Austrittsbereich
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Schlauchstück
- 21
- Verschluss
- 22
- Drehstange
- 23
- Klappe
- 24
- Behältnis
- 25
- Ende
- 26
- Hebel
- h
- Höhe
- s
- Saugrichtung
- A
- Saugaggregat
- F
- Fremdluft
- M
- Medium
- S
- Sauger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005017568 A1 [0003]
- DE 3891009 B4 [0003]