DE2938992A1

DE2938992A1 - Metallfilter

Info

Publication number: DE2938992A1
Application number: DE19792938992
Authority: DE
Inventors: Larry Carlyle Augustine; Wilhelm Ulrich Hartmann; Danile John Ryan
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: HR TEXTRON Inc VALENCIA CALIF US
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-09-26
Publication date: 1980-11-13
Also published as: BE878820A; GB2048099A; JPS55145514A; GB2048099B; US4218324A

Description

Metal 1fi1ter

Die Erfindung betrifft einen Metallfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Man verwendet solche Filter für stark ätzende Stoffe bei hoher Temperatur und hohem Druck. Will man das Filter reinigen oder ersetzen, so war es bisher üblich, das ganze Filter einschließlich seines Tragrohrs zu entfernen. Das war erforderlich, weil der aus dem Filterstoff bestehende Mantel auf seinem Tragrohr unlösbar befestigt war und mit ihm ein nicht zerlegbares Bauteil bildete.

Man mußte daher diesen ganzen Bauteil einschließlich des Filterstoffes und seines metallischen Trägers ersetzen, obgleich nur der aus dem Filterstoff bestehende Mantel wegen Beschädigung oder Betriebsunfähigkeit zu ersetzen war.

Die Berührungsfläche zwischen dem aus dem Filtermaterial bestehenden Mantel und seinem metallischen Träger war während des Reinigungsvorganges unzugänglich. Aus diesem Grunde war der Reinigungsvorgang zeitraubend und mitunter nicht sehr wirkungs· voll. Infolgedessen konnte das Filter nur einer beschränkten Anzahl von Reinigungsvorgängen unterworfen werden und hatte eine begrenzte Lebensdauer. Bekannte Filter dieser Art sind in den US-PS 3 312 349 und 3 750 889 beschrieben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Filter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart so auszugestalten, daß es sich leicht und wirkungsvoll reinigen läßt. Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

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Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht darin, daß sich das Filter zum Reinigen und Ersetzen seiner Teile, nämlich des rohrförmigen Tragrohrs und des aus dem Filterstoff bestehenden und über das Tragrohr geschobenen Mantels leicht auseinandernehmen läßt. Die Unteransprüche beziehen sich auf zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

In den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, zeigen

Fig. 1 oben einen Längsschnitt und darunter einen Aufriß des Filters,

Fig. 2 oben einen Längsschnitt und darunter einen Aufriß des Tragrohrs,

Fig. 3 oben einen Längsschnitt und darunter einen Aufriß des aus dem Filterstoff bestehenden Mantels und

Fig. 4 einen Tei11ängsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform des Filters.

Auf das Tragrohr 20 des Filters 10 ist ein aus dem Filterstoff bestehender Mantel 30 nur aufgeschoben aber nicht unmittelbar befestigt. Man kann den Mantel daher vom Tragrohr 20 herunterschieben, wenn man das Filter auseinandernehmen will, um den aus dem Filterstoff bestehenden Mantel 30 zu reinigen oder zu ersetzen. Bekanntlich w*ird ein solches Filter zusammen mit anderen entsprechenden Filtern in einer Kammer zwischen Trag- und Kopfplatten angeordnet, um in der üblichen Weise einen ätzenden Stoff zu filtern.

Das Tragrohr 20 wird von einer über seine ganze Fläche hin gelochten Röhre 2 aus einem korrosionsfesten Metall, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, gebildet. Durch diese Löcher 4 der Röhre

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fließt dann das zu reinigende Medium. An seinem einen Ende 6 ist das Metallrohr 20 durch einen Deckel 8 verschlossen, der außen einen sich in Achsenrichtung erstreckenden Ansatz 12 und innen einen etwa kegelförmig gestalteten Ansatz 14 hat. Dieser Ansatz 14 ist an sich bekannt. Er verhindert, daß sich im Inneren des Tragrohrs 20 ein Bereich bildet, in welchem die Strömung zur Ruhe kommt.

An ihrem anderen Ende ist die Röhre 2 mit einem Armatur stück 16 versehen, dessen Körper 18 einen radialen Flansch 22 hat und eine Ringnut 24 aufweist. In dieser Ringnut befindet sich ein Schnurring 26, Fig. 1, der die Fuge zwischen dem Tragrohr 20 und dem Mantel 30 abdichtet und dadurch verhindert, daß etwa das zu filternde Medium dort entweicht, statt durch den Filtermantel 30 zu fließen. Ferner ist der Körper 18 so ausgestaltet, daß man ihn mit einem Werkzeug ergreifen kann. Zu diesem Zweck kann er mit Löchern 28 versehen sein. Das er leichtert das Auseinandernehmen und Zusammensetzen des Filters. Eine zusätzliche Nut 32 des Körpers 18 enthält einen Schnur ring 34 zum Abdichten des Armaturstücks 16 in einer nicht darge stellten Kopfplatte, in welche die Filter eingesetzt werden. Der Deckel 8 und das Armaturstück 16 sind dauernd an der Röhre befestigt, zum Beispiel daran angeschweißt, wie bei 36 und 38 in Fig. 2 gezeigt.

Der Filtermantel 40, Fig. 3, besteht aus einem rohrförmig gefalteten und gesinterten Mantel aus Metallfasern. Ein solcher Filterstoff ist bekannt (US-PS 3 504 422). Er entsteht dadurch, daß Metallfasern von entsprechend kleinem Querschnitt durch einen Luftstrom auf einer Tragfläche niedergeschlagen und dort zu einem Vlies vereinigt werden, das dann durch Zusammenpressen und Sintern den Filterstoff liefert. Die Poren dieses Filter stoffs sind so klein, daß sich für die zu filternden Medien die gewünschte Wirkung ergibt. Diesen Filterstoff kann man dann zwischen gewebte Drahtnetze legen um ihn zusätzlich abzustützen und das Ganze dann zu einem rohrförmigen Mantel falten, wie

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- 7 ihn Fig. 3 zeigt.

Der aus dem Filterstoff 40 bestehende Mantel 30 ist an seinem Ende 43 durch eine Kappe 42 verschlossen, die einen in Achsenrichtung vorspringenden hohlen Ansatz 44 bildet. Dieser Ansatz nimmt den Ansatz 12 des Deckels 8 des Tragrohrs 2 auf. Dadurch wird der Mantel 30 auf diesem Tragrohr in genau ausgerichteter Lage gehalten und vor Verformungen auf dem Tragrohr durch seitliche Belastung geschützt.

Am anderen Ende 50 des Filtermantels ist ein ringförmiges, L-förmig profiliertes Metallband 46 dauernd befestigt, etwa durch Schweißen oder Löten. Dieses Band hat eine am Armaturstück 16 abgedichtet anliegende Fläche 48. An seiner Innenfläche 52 ist der den Mantel bildende Filterstoff 40 bei 54 radial zusammengepreßt, um dort das Band 46 aufzunehmen, so daß die Fläche 48 mit der Innenfläche 52 fluchtet. Die Fläche 48 liegt an dem Schnurring 26 an, der verhindert, daß dort das zu filternde Medium zwischen dem Mantel 30 und dem Tragrohr 20 entweicht.

Zum Zusammenbau des Filters schiebt man den Filtermantel 30 auf die Außenfläche des Tragrohr 20 so weit auf, daß das Band 46 neben dem Flansch 22 zu liegen kommt und sich der hohle Ansatz 44 des Mantels über den Ansatz 12 des Tragrohrs schiebt. Dabei wird der Schnurring 26 in der Nut 24 zusammengepreßt. Der Mantel 30 aus dem Filterstoff ist daher auf dem Tragrohr 20 frei beweglich und nicht etwa durch Gewinde, Klemmen oder dergleichen derart an ihm befestigt, daß eine Längsverschiebung zwischen Tragrohr 20 und Mantel 30 nicht mehr eintreten kann.

Dann wird das Filter in die Filterkammer zwischen einer Tragplatte und einer Kopfplatte derart eingesetzt, daß es die richtige Lage zur Aufnahme des zu filternden Mediums einnimmt. Tritt dieses Medium in die Kammer ein und fließt es von außen nach innen durch das Filter hindurch, dann wird der frei verschiebbare Filterstoff des Mantels durch den Druckabfall fest

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auf das Tragrohr 20 und in Richtung auf den Flansch 22 gedrückt. Beim Filtervorgang findet daher eine zuverlässige Abdichtung statt, ohne daß dazu Verschraubungen oder dergleichen verwendet werden müßten, wie es bisher der Fall war.

Dadurch, daß der Filtermantel 30 auf dem Tragrohr 20 frei verschiebbar angeordnet ist, sind verschiedene Schwierigkeiten überwunden, die auf den großen Temperaturwechsel zurückzuführen sind, der bei Verwendung solcher Filter unter dem Einfluß der Umgebung eintreten kann. Dienen nämlich Gewinde oder dergleichen dem Zweck, eine Abdichtung zwischen dem Tragrohr und dem aus metallischem Filterstoff bestehenden Mantel herbeizuführen, dann versagt diese Anordnung bei manchen Temperaturen. Insbesondere tritt bei hohen Temperaturen oft ein Festfressen des Mantels auf dem Tragrohr ein . Die frei verschiebbare Anordnung des Mantels auf dem Tragrohr hat aber die doppelte Wirkung, daß eine ausgezeichnete Abdichtung erzielt wird und daß man den Mantel leicht vom Tragrohr abnehmen kann, auch wenn in der Umgebung des Filters äußerst ungünstige Bedingungen herrschen.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Filters gezeigt, die sich besonders für hohe Temperaturen über 260 C eignet. Das ringförmige Metallband 62, das an dem einen Ende des aus dem Filterstoff 60 bestehenden Mantels dauernd befestigt ist, bildet einen starken Flansch 64, der auf seiner Außenfläche Abflachungen 66 hat und daher mit einem Schraubenschlüssel ergriffen werden kann, mit dessen Hilfe das Aufbringen und Abnehmen des Mantels leichter zu bewerkstelligen ist. Bei 70 ist das Armaturstück des Tragrohrs mit einem Gewinde versehen, mit dessen Hilfe man das Filter in die Kopfplatte einsetzen kann. Zwischen dem Flansch 70 und der der Abdichtung dienenden Fläche 74 befindet sich eine Dichtung 76 aus Metall, etwa in Gestalt einer Tellerfeder. Auch bei dieser Ausführungsform ist der aus dem Filterstoff 60 bestehende Mantel auf dem Tragrohr frei verschiebbar.

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Beim Filtervorgang wird durch den Druckabfall der Filtermantel in Richtung auf den Flansch 74 gedrückt und dadurch wird auf den Federteller 76 ein Druck ausgeübt, der zur Abdichtung der Fuge zwischen dem Tragrohr und dem Filtermantel dient.

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Claims

26. September 1979

PATENTANSPRÜCHE

1J Metallfilter bestehend aus einem gelochten, metallischen, an einem Ende geschlossenen Tragrohr, das auf seinem Umfang einen Mantel aus metallischem Filterstoff trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige, aus metallischem gefalteten Filterstoff bestehende Mantel (30) auf das Tragrohr (2) aufgeschoben und lösbar abgedichtet an ihm befestigt ist, wozu das Tragrohr dauernd mit einem Armaturstück (16) versehen ist, das einen radial auswärtsgerichteten Flansch (22) hat.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Mantel 130) aus Filterstoff auf dem Tragrohr (2) frei beweglich sitzt.
3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Filterstoff bestehende Mantel (30) an seinem einen Ende dauernd verschlossen ist (bei 42).
4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschließen des Mantels (30) an seinem einen Ende ein an ihm dauernd befestigter Deckel (42) dient.

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Bayerische Vereinsbank München. Kto.-Nr. 882 495 (BLZ 700 202 70) · Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/080 50 (BLZ 700 70010)

Postscheckamt München, Kto.-Nr. 163397-802 (BLZ 70010080)

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5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel einen sich axial auswärtserstreckenden hohlen Ansatz (44) hat.
6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den hohlen Ansatz (44) des Mantels (30) ein auswärtsgerichteter Ansatz (12) hineinragt, der an dem geschlossenen Ende des Tragrohrs (2) vorgesehen ist.
7. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des aus Filterstoff bestehenden Mantels (30) ein dauernd an ihm befestigtes ringförmiges massives Metallband (46, 62) aufweist.
8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Metallbandes (62) Stellen (66) hat, an denen man mit einem Werkzeug angreifen kann, wenn man den Mantel vom Tragrohr abnehmen will.
9. Filter nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdichten des Mantels (30) am Tragrohr (2) das dauernd

an dem einen Ende des Mantels befestigte massive Metallband (46)

eine Fläche (48) hat, die an einem Dichtungsring (26) anliegt,

der zwischen dieser Dichtungsfläche (48) und dem Armaturstück (16) sitzt.
10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (26) ein Schnurring ist.
11. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnurring in dem Armaturstück (16) sitzt.
12. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring aus Metall besteht.

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13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Metall bestehende Dichtungsring von einer Tellerfeder (76) gebildet wird, die zwischen der Dichtfläche (74) und dem Flansch (72) des Armaturstücks angeordnet ist.

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