DE1607666B - Filter zur Gaseimgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter zur Gasreinigung, insbesondere von Luft und bezieht sich in erster Linie auf einen verstellbaren Filter, bei dem

nur ein Teil der gesamten Filterfläche anfänglich dem zu reinigenden Gas ausgesetzt ist. Ein unbenutzter Teil des Filters wird anschließend, nachdem der anfängliche Teil für eine bestimmmte Zeit in Gebrauch ist oder dessen Strömungswiderstand einen bestimmten Wert erreicht hat, für die Benutzung freigegeben. Die Bezeichnung verstellbarer Filter wird zur Unterscheidung gegenüber einem statischen Filter benutzt, bei welchem der gesamte Filterbereich von dem zu reinigenden Gas während der gesamten Benutzungszeit des Filters beaufschlagt wird.

Verstellbare Filter, bei denen das Filtermaterial aufgerollt ist, sind bereits bekannt. Bei derartigen Filtern wird das Filtermaterial von der Vorratsrolle an einer von dem Gas durchströmten öffnung vorbeigezogen und auf eine Aufwickelrolle aufgespult. Der Filter muß deshalb aus einem Material hergestellt werden, das einerseits aufgerollt werden kann und andererseits eine ausreichende Zugfestigkeit oder Verstärkung aufweist, damit es in der genannten Weise umgespult werden kann. Außerdem muß der aufgerollte Teil des Filtermaterials entlang der Kanten abgedichtet werden. Diese Abdichtung muß sehr sorgfältig ausgeführt werden und ist deshalb sehr kostspielig, wobei die Gefahr, daß Schmutz am Filter vorbei übertragen wird, nicht auszuschließen ist. Ein weiterer Nachteil dieser verstellbaren Filter im Vergleich mit statischen Filtern ist in dem für das Austauschen des aufgerollten verbrauchten Filtermaterials gegen neues Filtermaterial benötigten Zeitaufwand zu sehen, der größer als der für das Ersetzen des Filterelementes bei einem statischen Filter benötigte Zeitaufwand ist.

Die verstellbaren Filter besitzen gegenüber den statischen Filtern zwei hauptsächliche Vorteile:

a) Die Lebensdauer des Filterelementes in einem verstellbaren Filter ist größer als die Lebensdauer des Filterelementes in einem statischen Filter bei gleicher Filterfläche.

b) Ein verstellbarer Filter kann derart betrieben werden, daß ein im wesentlichen konstanter Druckabfall so lange erhalten bleibt, bis die gesamte zur Verfügung stehende Filterfläche des Filterelementes verbraucht ist, wogegen beim statischen Filter der Druckabfall am Filterelement allmählich zu einem Maximalwert ansteigt.

Es ist ein Ziel der Erfindung, einen verstellbaren Filter zu schaffen, der die beiden zuletzt genannten Vorteile aufweist und die vorausgehend beschriebenen Nachteile von verstellbaren Filtern mit umspulbarem Filterelement überwindet.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die ganze Filterfläche des Filterelementes in der den Strömungsweg des Gases begrenzenden Anordnung angebracht ist, und daß ein verstellbares Verschlußglied derart angeordnet ist, daß ein Teil der Filterfläche des Filterelementes verschließbar ist.

Zweckdienlicherweise ist das Verschlußglied von einer anfänglichen Lage, in welcher die Filterfläche des gesamten oder eines maximalen Teils des Filterelementes verschlossen ist, bis zu einer Endlage verstellbar, in welcher die gesamte Filterfläche des Filterelementes für die Filterung zur Verfügung steht, d. h. nur ein minimaler Teil des Filterelementes verschlossen ist.

Das Verschlußglied kann sowohl von Hand als auch automatisch in Abhängigkeit von Druckgebern entsprechend dem Druckabfall am Filterelement einstellbar sein. Wenn das Verschlußglied automatisch verstellbar ist, ist es auch vorgesehen, dasselbe entweder schrittweise in vorgegebenen Zeitabschnitten

ίο nach dem Beginn der Filterung oder kontinuierlich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu verstellen.

Das Filterelement kann in Form eines Beutels oder eines Schlauches aufgebaut sein, der eine Öffnung aufweist, in welche das zu reinigende Gas eingeführt wird und dessen Wände porös ausgeführt sind, so daß das zu reinigende Gas über diese aus dem Beutel oder Schlauch austreten kann. Das Verschlußglied ist auf der Außenseite des Beutels oder Schlauches angebracht und verändert den Flächenbereich der porösen Wand, der für die Filterung wirksam ist. Das Verschlußglied kann aus einem Klemmenpaar bestehen, das den Beutel oder Schlauch von außen einklemmt und dadurch den der öffnung gegenüberliegenden Teil des Beutels oder Schlauches zusammenfallen läßt und ihn für die Filterwirkung unwirksam macht. Das Klemmenpaar ist über die Länge des Beutels oder Schlauches von der Öffnung desselben bis zu dem der Öffnung gegenüberliegenden Ende bei gleichzeitiger Vergrößerung der wirksamen Filterfläche verschiebbar. An Stelle eines beutel- oder schlauchtörmigen Filterelementes kann auch ein tafelförmiges Filterelement Verwendung finden, bei dem das Verschlußglied aus einem nicht porösen Blatt besteht, das aus einer anfänglichen Lage, in welcher nur ein kleiner Teil des blattförmigen Filterelementes freigegeben wird, derart fortschreitend zu verschieben ist, daß ein größerer Teil der Filterfläche des Filterelementes freigegeben wird.

Es sind auch andere geeignet geformte Filterelemente vorgesehen, die in Verbindung mit einem entsprechend geformten Verschlußglied in Abhängigkeit von dem speziellen Anwendungsfall und der erforderlichen Leistung verwendet werden können.

Es können auch metallische Filterelemente verwendet werden, die bei den bisher bekannten verstellbaren Filtern mit umspulbarem Filterelement nicht verwendet werden können. Wie bereits erwähnt, sind hierfür zugfeste Filterelemente bzw. ein mit Verstärkungen versehenes Filtermaterial erforderlich, so daß das Filterelement dem Wickelzug beim Umspulen standhält. Bei einem Filter gemäß der Erfindung sind diese Eigenschaften des Filters nicht erforderlich.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Filters besteht darin, daß er anfänglich als statischer Filter entworfen und verwendet werden kann, an welchem das Verschlußglied später angebracht wird. Außerdem kann ein bereits vorhandener Filter von der Art des statischen Filters in einen Filter gemäß der Erfindung umgewandelt werden, indem ein geeignetes Verschlußglied angebracht wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines verstellbaren Filters gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig.1,

5 6

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Filter gemäß gegen der hinter den Streben 11 befindliche Teil des

Fig. 1, Beutels durch die Wirkung der Rollen21 sowie der

F i g. 4 eine Halterung für das in F i g. 2 darge- Zugfeder 8 flach verlaufend geschlossen gehalten

stellte Verschlußglied in perspektivischer Ansicht, wird. In der Weise, in welcher sich die Streben 11

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines wei- 5 von einem Bereich in der Nähe des Frontrahmens 1

teren erfindungsgemäßen Filters in Seitenansicht. gegen den rückwärtigen Rechteckrahmen 2 verschie-

Gemäß der Fig. 1 bis 4 umfaßt der Filter der ben, wird der sich kontinuierlich öffnende Teil des ersten Ausführungsform ein Gestell mit einem recht- Beutels langer bzw. der geschlossen gehaltene Teil eckigen Frontrahmen 1, einem rückwärtigen Recht- kürzer. Da die Luft oder ein anderes zu filterndes eckrahmen 2 sowie an der Oberseite und am Boden io Gas durch die Wirkung der Rollen 21 nicht zwischen angebrachte Verstrebungen 3, die die beiden Rahmen dem flach verschlossen gehaltenen Teil der Beutel 6 verbinden. Die Innenfläche des Frontrahmens 1 ist und 9 strömen kann, wird die wirksame Filterfläche mit einer Platte 4 verschlossen, die nach außen ge- eines jeden Beutels mit dem Verschieben der Streben richtete Flansche 5 aufweist, welche vier oder auch 11 in rückwärtiger Richtung größer,
eine beliebige andere Anzahl von Rechtecköffnungen 15 An Stelle der Kurbel 20 an der Welle 18 zum Verbegrenzen. Ein aus einem metallischen oder einem stellen der Zahnräder 17 und Ketten 15 und damit anderen starken Netzgewebe hergestellter Beutel 6, zum Verschieben der Streben 11 und Rollen 21 kann dessen vorderseitige öffnung mit einer Drahtschleife 7 an der Welle 18 auch ein Elektromotor angebracht verstärkt und dessen Rückseite verschlossen ist, wird sein, der diese über ein Getriebe antreibt. Der Motor mit der öffnung an der Rückseite der Platte 4 mit 20 kann während des Gebrauchs des Filters kontinuier-Hilfe nicht dargestellter Befestigungsklemmen einer- Hch laufen, oder mit Hilfe von Zeitfolgesteuerungen seits gehaltert und andererseits mit dem verschlösse- bzw. mit Hilfe druckempfindlicher Geberschalter bei nen Ende durch die Verwendung von Zugfedern 8 einem bestimmten Druckabfall am Filter zur Steueam rückwärtigen Reckteckrahmen 2 befestigt. In rung ein- und ausgeschaltet werden. Auf diese Weise jedem Netzbeutel 6 ist ein gleichartig aufgebauter 25 kann die wirksame Filterfläche entweder kontinuier-Beutel 9 aus einem Filtermaterial gehaltert. Jeder lieh mit einer langsamen Geschwindigkeit oder schritt-Beutel 9 umfaßt einen Randbereich, der die öffnung weise in vorgegebenen Zeitabschnitten bzw. um vorbegrenzt und die Flansche 5 umfaßt. Die Rand- gegebene Abschnitte beim Erreichen eines bestimmbereiche werden mit Hilfe von abnehmbaren U-for- ten am Filtermaterial auftretenden Druckabfalls gemigen Klammern 10 am Flansch 5 befestigt. In dieser 30 gebener Größe vergrößert werden. Der Druckabfall Lage wird eine Abdichtung entlang der Öffnung des am Filter ergibt sich während des Gebrauchs durch Beutels 9 bewirkt, die während der ganzen Zeit wirk- die Verstopfung des Filtermaterials mit ausgefilterten sam wird, während welcher der Beutel in dieser Lage Teilchen. Sobald die Streben 11 bei der Verschiebung verbleibt. Das Problem der Randabdichtung, wie es die rückwärtige Lage erreichen, werden die Beutel 9 bei Filterelementen mit umspulbarem Filtermaterial 35 gereinigt bzw. ersetzt. Die Beutel 6 aus dem Netzbekannt ist, tritt beim erfindungsgemäßen Filter nicht gewebe brauchen nicht ersetzt zu werden, es sei denn auf. sie werden beschädigt, da sie lediglich dem Zweck der

Zwischen je zwei der längsverlaufenden Verstre- Halterung und Versteifung der weicheren Beutel 9

bungen 3 auf der Ober- und Unterseite des Aufbaus dienen, damit diese nicht unter dem Druck der Luft

ist durch eine senkrecht verlaufende Strebe 11 ver- 40 oder der anderen sie durchströmenden Gase brechen,

bunden, die zwischen dem Frontrahmen und dem Abweichend von dem vorausgehend beschriebenen

rückwärtigen Rahmen hin- und herverschiebbar ist Beispiel können für die Filterelemente auch Beutel 9

(s. F i g. 2). Am oberen und unteren Ende der Strebe Verwendung finden, die an beiden Enden offen sind.

11 sind Lagerblöcke 12 angebracht, die jeweils an der In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, daß die

äußeren Längskante mit V-förmigen Ausnehmungen 45 Rollen 21 nicht ganz bis zum linksseitigen Ende des

13 versehen sind. Die Ausnehmungen 13 liegen an beiderseits offenen Beutels verschoben werden können,

den Führungsflächen der an den Verstrebungen 3 be- In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform der

festigten Gleitschienen 14 an und sind längs diesen Erfindung dargestellt, bei welcher der Filter in einem

verschiebbar. Die Streben 11 können mit zwei Ketten rohrförmigen Gehäuse 25 angebracht ist, bei dem das

15 oder entsprechend perforierten Bändern verscho- 50 Bezugszeichen 26 das einlaufseitige Ende und das

ben werden, die in am Frontrahmen und rückwärtigen Bezugszeichen 27 das auslaufseitige Ende bezeichnet.

Rahmen gehalterten Zahnrädern 16 und 17 eingreifen. Das Gehäuse 25 ist durch Ebenen 28 in vier oder

Das rückwärtige Zahnrad 16 dreht sich frei auf seiner auch eine beliebige andere Anzahl von längsverlau-

Achse, während das an der Frontseite angebrachte fendcn Fächern unterteilt. Eine schräg verlaufende

Zahnrad 17 auf einer Antriebswelle 18 befestigt ist, 55 Tafel 29 aus einem Filtermaterial, durch welches die

die in am Frontrahmen 1 befestigten Lagern 19 ge- Luft oder ein anderes Gas in Richtung der Pfeile 30

haltert wird. Die Welle 18 ist mit Hilfe einer Kurbel hindurchströmt, ist in jedem Fach angebracht. Auf

20 von Hand drehbar. An den Streben 11 sind zwei beiden Seiten der Filter verläuft eine an Laufkatzen

Rollen 21 befestigt, die die bereits erwähnten Ver- 32 senkrecht angebrachte Strebe 31. Die Laufkatzen

Schlußglieder darstellen. Die beiden Rollen sind in 60 32 sind an parallel zu den Tafeln 29 verlaufenden

einem Abstand voneinander angeordnet, der im Rampen 33 in Richtung auf die Eingangsscite des FiI-

wesentlichen der Dicke der oberen und unteren Wand ters verschiebbar. An den Streben 31 ist eine Rolle 34

des Netzgewebes 6 und des Filterbeutels 9 entspricht, angebracht, die quer zu der Tafel 29 und unmittelbar

wobei die eine Rolle oberhalb und die andere Rolle darüber verläuft. Auf jede Rolle 34 ist ein nicht

unterhalb des Beutels verläuft. Somit wird der Beutel 65 durchlässiges Blatt 35 aufgerollt, das an der unteren

in einer solchen Weise gehaltert, daß der vordere Teil Kante 36 in der Nähe des Einlaufes des Gehäuses 25

des Beutels von der immer offengehaltenen Öffnung mit der Tafel 29 verbunden ist. Die Blätter 35 er-

bis zu den Rollen 21 sich kontinuierlich verjüngt, wo- strecken sich über die gesamte Breite der Tafel 29.

Die Laufkatzen 32 werden anfänglich in einer Lage in der Nähe des Auslasses 27 des Gehäuses derart angeordnet, daß sie entlang der Rampe 33 gegen den Einlaß 26 des Gehäuses 25 verschoben werden können. Die Blätter 35 bedecken anfänglich den wesentlichsten Teil der Oberflächen der Tafeln 29. Mit dem Abrollender Laufkatzen 32 über die Rampen 33 werden die Blätter 35 auf die Rollen 34 aufgewickelt. Es können nicht dargestellte Federn vorgesehen sein, die diese Funktion bewirken. Auf diese Weise kann die wirksame Filterfläche jeder Tafel 29 fortschreitend vergrößert werden. Sobald die Laufkatzen 32 am untersten Punkt ihrer Verschiebung angelangt sind, werden die Tafeln 29 gereinigt oder ausgewechselt und anschließend die Laufkatzen 32 in ihre Anfangslage zurückgebracht. Die Bewegung der Laufkatzen

kann von Hand erfolgen, jedoch kann auch ein Elektromotor vorgesehen sein, mit dem die Verschiebung nach einem Zeitplan oder auf Grund der von einem Druckgeber gelieferten Schaltwerte gesteuert wird.
Bei jeder der beiden dargestellten Ausführungsformen kann das Verschlußglied, d. h. die Rollen 21 in den F i g. 1 bis 4, oder die Rollen 34 und die Blätter 35 gemäß F i g. 5 zusammen mit dem zugehörigen Mechanismus entfernt werden, so daß dadurch der

ίο verstellbare Filter in einen statischen Filter umgewandelt wird. Umgekehrt kann ein statischer Filter, der einen gemäß den Fig. 1, 2, 3 und 5 entsprechenden Aufbau besitzt, durch Einbau der Verschlußglieder und der für die Verschiebung vorgesehenen Anordnungen leicht in einen verstellbaren Filter umgewandelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109583/327

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Filter zur Gasreinigung, bei dem beim anfänglichen Gebrauch nur ein Teil der Filterfläche des Filterelementes durch verstellbare Einrichtungen von dem zu reinigenden Gas durchströmt wird, und bei dem unverschmutzte Teile des Filterelementes für den Filtervorgang freigegeben werden, nachdem der anfängliche Teil für eine bestimmte Zeit benutzt wurde oder dessen Strömungswiderstand auf einen vorgegebenen Wert angestiegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Filterfläche des Filterelementes in einer den Strömungsweg des Gases begrenzenden Anordnung angebracht ist, und daß ein verstellbares Verschlußglied derart angeordnet ist, daß ein Teil der Filterfläche des Filterelementes verschließbar ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) von einer Anfangsstellung, in welcher das ganze Filterelement (9, 29) oder ein maximaler Teil desselben verschlossen ist, bis zu einer völlig offenen Stellung fortschreitend verstellbar ist, in welcher die Filterwirkung des gesamten Filterelementes ausgenutzt oder ein minimaler Anteil des Filterelementes verschlossen ist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) von Hand verstellbar ist.

4. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) automatisch in Abhängigkeit von dem Druckabfall am Filterelement (9, 29) verstellbar ist, wenn der Druckabfall einen vorgegebenen Wert erreicht.

5. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) automatisch schrittweise in vorgegebenen Zeitintervallen nach dem Beginn des Filtervorgangs verstellbar ist.

6. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) kontinuierlich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit während des Filtervorgangs verstellbar ist.

7. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement in Form eines Beutels (9) oder eines Schlauches ausgeführt ist, der eine öffnung aufweist, in welche das zu reinieende Gas eingeführt wird, das durch poröse Wände aus dem Beutel oder Schlauch ausströmt, und daß das Verschlußglied (21) über der Außenseite des Beutels oder Schlauches zur Veränderung der Oberflächenbereiche der porösen Wände, die der Filterung dienen, verschiebbar ist (F i g. 1 bis 4).

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied aus einem Klemmenpaar besteht, zwischen welchem der Beutel (9) oder der Schlauch derart eingeklemmt wird daß dadurch ein Teil des Beutels oder Schlauches zwischen dem der öffnung gegenüberliegenden Ende und dem Klemmenpaar zusammenliegt und für die Filterung unwirksam gemacht wird, und daß das Klemmenpaar über die Länge des Beutels oder Schlauches von der öffnung desselben in Richtung auf das gegenüberliegende Ende zur Vergrößerung der wirksamen Filterfläche verschiebbar ist.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Filterelement bildende Beutel (9) oder Schlauch innerhalb eines äußeren Beutels (6) oder eines äußeren Schlauches aus einem Netzgewebe enthalten ist, das eine mit einer Anlage versehene Öffnung für den Gaseinlauf in den Filter aufweist und an dem der Öffnung gegenüberliegenden Ende an dem Gehäuse des Filters mit Hilfe federnder Anordnungen (8) befestigt ist, so daß die Wände des äußeren vom Klemmenpaar (21) erfaßten Beutels oder Schlauches im wesentlichen gespannt gehalten werden.

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmenpaar aus Rollen (21) besteht, zwischen denen der äußere aus einem Netzgewebe bestehende Beutel (6) oder Schlauch und der innere Filterbeutel (9) oder Schlauch gefaßt und flachgedrückt wird, und daß die Rollen (21) frei drehbar zwischen zwei Lagerböcken (12) an Streben derart befestigt sind, daß sie zwischen der öffnung und dem dieser gegenüberliegenden Ende des Beutels (6) oder Schlauches aus dem Netzgewebe verschiebbar sind.

11. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement aus einer Tafel (29) und das Verschlußglied aus einem nicht durchlässigen Blatt (35) besteht, welches anfänglich nahezu die gesamte wirksame Filterfläche der Tafel (29) abdeckt und derart angeordnet ist, daß es bei einer fortschreitenden Verschiebung während des Gebrauchs des Filters eine zunehmend größere Filterfläche der Tafel (29) freigibt (F i g. 5).

12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die eine sich über die gesamte Breite der Tafel (29) erstreckende Kante des nicht durchlässigen Blattes (35) an dem eingangsseitigen Ende des tafelförmigen Filterelementes befestigt ist, und daß die gegenüberliegende Kante des Blattes an einer Rolle (34) befestigt ist, die sich über die Breite der Tafel (29) erstreckt und um die Längsachse drehbar sowie zwischen den Enden der Tafel verschiebbar ist, daß die Rolle (34) in einer solchen Richtung gedreht wird, daß sich das Blatt auf diese aufrollt, wenn sie gegen das eingangsseitige Ende des tafelförmigen Filterelementes verschoben wird, und daß die Rolle (34) in eine Gegenrichtung drehbar ist, um das Blatt von derselben abzuwickeln, wenn sie in Richtung auf das ausgangsseitige Ende des tafelförmigen Filterelementes verschoben wird.

13. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (21, 35) und die Verstelleinrichtungen (15, 16, 18, 20; 32) abnehmbar sind und der Filter dadurch in einen nicht verstellbaren Filter umwandelbar ist.