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Bausatz für die Errichtung von Wabenfiltern - Dokument DE19747028A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19747028A1 29.04.1999
Titel Bausatz für die Errichtung von Wabenfiltern
Anmelder Werkle, Arno, 66564 Ottweiler, DE
Erfinder Werkle, Arno, 66564 Ottweiler, DE
Vertreter Patentanwälte W. Bernhardt und Kollegen, 66123 Saarbrücken
DE-Anmeldedatum 24.10.1997
DE-Aktenzeichen 19747028
Offenlegungstag 29.04.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.04.1999
IPC-Hauptklasse B01D 29/15
IPC-Nebenklasse B01D 29/50   F16S 1/04   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Bausatz für die Errichtung von Wabenfiltern, die eine Bündelanordnung von Filterkanälen, in denen sich isolierte spannungs- und/oder stromführende Leiter zur Bildung von Teilchen ausfilternden Feldern erstrecken. Herkömmlich sind solche Bündelanordnungen aus zusammengeschweißten Blechprofilen hergestellt.
Die Erfindung schafft einen Bausatz mit Steckverbindungselemente aufweisenden, unter Bildung der Bündelanordnung zusammensetzbaren Bausatzprofilen. Durch die erfindungsgemäßen Bausatzprofile lassen sich Bündelanordnungen von Wabenfilterkanälen in effizienter Weise lediglich durch Zusammenstecken der Bausatzteile errichten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Bausatz für die Errichtung von Wabenfiltern, die eine Bündelanordnung von Filterkanälen aufweisen.

In den Filterkanälen solcher bekannter Wabenfilter erstrecken sich gegen die Kanalwände isolierte strom- oder/und spannungsführende Leiter, durch die Felder erzeugt werden, unter deren Einfluß Teilchen aus einer durch den Wabenfilter geleiteten, zu reinigenden Strömung zurückgehalten werden. Herkömmlich sind solche Wabenfilter, deren Filterkanäle Längen von einigen Metern und mehr aufweisen können, aus miteinander verschweißten Blechprofilen hergestellt.

Durch die Erfindung wird ein Bausatz für die Errichtung solcher Wabenfilter geschaffen, welcher durch Steckverbindungselemente aufweisende, unter Bildung der Bündelanordnung zusammensetzbarer Bausatzprofile gekennzeichnet ist.

Durch diese Erfindungslösung lassen sich Wabenfilter auf sehr effiziente Weise lediglich durch Zusammenstecken der Bausatzprofile herstellen, wobei aufwendige Schweißarbeiten zur längsseitigen Verbindung mitunter ziemlich langer Blechprofile entfallen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Steckverbindungselemente sich von Profillängsrändern erstreckende, insbesondere einstückig mit dem Bausatzprofil verbundene Stecknasen und im Bausatzprofil sind Stecköffnungen, insbesondere Steckschlitze, zum Einführen der Stecknasen vorgesehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bausatzprofile unter Bildung, insbesondere ausschließlich, gemeinsamer Kanalzwischenwände zwischen aneinandergrenzenden Filterkanälen zu der Bündelanordnung zusammensetzbar. Die Wandstärke der Filterwände kann dann bei minimalem Materialeinsatz im gesamten Bündel der Blechstärke eines zur Herstellung der Bausatzprofile verwendeten Bleches entsprechen.

Bei den Bausatzprofilen handelt es sich vorzugsweise um Winkelprofile mit wenigstens zwei zueinander abgekanteten Profilschenkeln wobei der Abkantwinkel 120° beträgt. Mit solchen Winkelprofilen, die bis zu fünf in zueinander gleicher Schwenkrichtung abgekantete Profilschenkel aufweisen können, lassen sich Bündelanordnungen mit einem Sechseckquerschnitt der Filterkanäle herstellen, in denen zwischen aneinander angrenzenden Filterkanälen ausschließlich gemeinsame Zwischenwände mit einer der Winkelprofilblechstärke entsprechenden Dicke gebildet sind.

Zur Komplettierung des Bausatzes und Erweiterung der Variationsmöglichkeiten können auch Bausatzwinkelprofile mit, insbesondere drei, in abwechselnden Schwenkrichtungen abgekanteten Profilschenkeln vorgesehen sein.

Zweckmäßig sind zur Herstellung einer stabilen Steckverbindung die Stecknasen gegen den mit ihnen verbundenen Profilschenkel ebenfalls um 120° abgebogen und die Steckschlitze erstrecken sich entlang einer Abkantung zwischen Profilschenkeln, insbesondere symmetrisch zur Fußlinie der Abkantung. In diesem Fall greifen die Stecknasen eines Bausatzprofils derart in die Steckschlitze eines anderen Bausatzprofils ein, daß sie weitgehend gegen einen Profilschenkel des anderen Bausatzprofils zur Anlage kommen.

In einer weiteren Ausführungsform können die Steckschlitze auch unter Ausbiegen einer eingeschnittenen Nase gebildet sein, wobei vorteilhaft die Nase zur angepaßten Anlage gegen die Stecknasen entsprechend der Abbiegung der Stecknase gekrümmt ist.

Vorteilhaft können die Bausatzwinkelprofile zur elastischen Verformung beim Zusammensetzen unter Herstellung einer Steck-/Klemmverbindung vorgesehen sein. Beim Zusammensetzen der Bündelanordnung werden die die Stecknasen aufweisenden Längsränder der Winkelprofile vor dem Einstecken der Stecknasen in die jeweiligen Steckschlitze anderer Bausatzprofile zusammengedrückt. Im montierten Zustand verbleibt eine Spreizkraft, die der Bündelanordnung zusätzliche Stabilität verleiht.

Zweckmäßig sind die Steckverbindungselemente so geformt, daß ein Zusammensetzen der Bausatzprofile zu der Bündelordnung so weit wie möglich erleichtert ist. Die Stecknasen weisen zu diesem Zweck eine leichte Biegung auf, die ein Einführen der Stecknasen in die Steckschlitze erleichtert, unter Einwirkung mit der genannten Spreizkraft dann aber für eine feste Verhakung zwischen den miteinander verbundenen Bausatzprofilen sorgen.

Bei der Herstellung der vorzugsweise aus Stahlblech hergestellten Bausatzprofile kann zweckmäßig eine Vorrichtung eingesetzt werden, die eine Messeranordnung zum Abschneiden von Blechstücken von einem zur Herstellung der Bausatzprofile verwendeten Blechstreifen aufweist, wobei die abzuschneidenden Blechstücke über eine Messergegenkante überstehen und die Messeranordnung im Abstand zueinander angeordnete Messer derart aufweist, daß beim Abschneiden der überstehenden Blechstücke den Einstecknasen entsprechende Blechteile stehenbleiben. Durch eine entsprechend große Anzahl von Messern können so in einem Arbeitsgang sämtliche Stecknasen eines Längsrandes des Bausatzprofils hergestellt werden.

Zweckmäßig sind die Messer in einer durchgehenden Längsnut einer Welle befestigt, die beim Abschneiden des Bleches über einen bestimmten Winkelbereich gedreht wird.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 in einem erfindungsgemäßen Bausatz verwendbare Blechprofile zur Bildung von Filterkanälen mit sechseckigem Querschnitt,

Fig. 2 ein dem Profil c von Fig. 1 entsprechendes Bausatzprofil in einer perspektivischen Teildarstellung,

Fig. 3 eine Verbindungsstelle zwischen zusammengesteckten Bausatzprofilen gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen aus Bausatzprofilen gemäß Fig. 1 und 2 zusammengesetzten Wabenfilter,

Fig. 5 einen weiteren aus Bausatzprofilen gemäß Fig. 1 und 2 zusammengesetzten Wabenfilter,

Fig. 6 eine Vorrichtung zur Schneidbearbeitung von zur Herstellung von Bausatzprofilen gemäß Fig. 1 und 2 verwendeten Blechstreifen in einer Seitenansicht,

Fig. 7 die Vorrichtung von Fig. 6 in einer Vorderansicht, und

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verbindungsstelle zwischen zusammengesteckten Bausatzprofilen.

In der Fig. 1 sind Bausatzprofile a bis e gezeigt, welche in dem betreffenden Ausführungsbeispiel jeweils mehrere gleich lange Profilschenkel 1 aufweisen. Aneinandergrenzende Profilschenkel 1 schließen jeweils einen Winkel α von 120° zwischen ein. Die Bausatzprofile a bis d sind durch jeweilige Abkantung der Profilschenkel in gleicher Schwenkrichtung gebildet, während das Profil e durch Abkantung in entgegengesetzten Richtungen gebildet ist. An Längsrändern der Profilschenkel sind Stecknasen 20 vorgesehen, die gegenüber den angrenzenden Profilschenkeln 1 um 120° abgebogen sind.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind Bausatzprofile mit zwei bis fünf Profilschenkeln 1 vorgesehen.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo ein dem Bausatzprofil c von Fig. 1 entsprechendes Bausatzprofil mit drei Profilschenkeln 1 in einem Abschnitt gezeigt ist. Mit 3 sind entlang von Abkantungen 4 verlaufende Steckschlitze bezeichnet, deren Länge etwa der Breite der Stecknasen 2 entspricht und die symmetrisch zur Fußlinie der jeweiligen Abkantung 4 angeordnet sind.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stecknasen 2 und die Steckschlitze 3 in einem Rasterabstand von 20 cm zueinander angeordnet und in Querschnittsebenen des Profils zueinander ausgerichtet.

Den Stecknasen 2 und Steckschlitzen 3 entsprechende Nasen und Schlitze sind an den anderen gezeigten Bausatzprofilen a, b, d und e in gleicher Weise vorgesehen, wobei in den gezeigten Ausführungsbeispielen Steckschlitze 3 an allen Abkantungen der Bausatzprofile vorgesehen sind.

Die Profilschenkellänge beträgt im Querschnitt etwa 230 mm. Die Stecknasen erstrecken sich von dem Längsrand der Profile etwa um 12 mm und ihre Breite beträgt 25 mm. Entsprechend ist die Länge der Steckschlitze 3 vorgesehen. Die Steckschlitze 3 weisen eine Breite auf, die etwas größer als die Blechstärke des zur Herstellung der Bausatzprofile verwendeten Stahlbleche ist.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, wo eine Steckverbindung beispielhaft für alle zwischen den Bausatzprofilen herstellbaren Steckverbindungen gezeigt ist. Ein mit einem Profilschenkel 1 eines Bausatzprofils verbundene Stecknase 2 ist durch einen Steckschlitz 3' eines angrenzenden Bausatzprofils mit gezeigten Profilschenkeln 1' und 1'' geführt und liegt gegen den Profilschenkel 1' an. Der in Fig. 3 gezeigten Steckverbindungsstelle liegt am gegenüberliegenden Ende des Profilschenkels 1'' eine weitere nicht gezeigte Steckverbindungsstelle mit entgegengesetzter Abwinklung einer Stecknase 2 gegenüber, wobei das in das Bausatzprofil mit den Profilschenkeln 1' und 1'' eingesteckte Bausatzprofil elastisch und derart vorgeformt ist, daß es zum Einstecken in die Steckschlitze an dem die Stecknasen 2 aufweisenden Schenkelenden zusammengedrückt werden muß. Entsprechend übt das eingesteckte Bausatzprofil im eingesteckten Zustand eine Spreizkraft aus, durch die die Stecknasen 2 u. a. gegen die jeweiligen Profilschenkel angedrückt werden.

In Fig. 8, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben, jedoch mit dem Buchstaben a versehenen Bezugszahl wie in der Fig. 3 bezeichnet sind, ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Steckverbindung gezeigt. Hier sind Steckschlitze 3a' durch Ausbiegen einer eingeschnittenen Nase 50 gebildet, wobei die Biegung der Nase 50 der Biegung einer Stecknase 2a angepaßt ist.

Die Stecknasen 2 weisen eine in den Figuren nicht gezeigte leichte Biegung auf, durch die es erleichtert ist, diese im zusammengedrückten Zustand der Winkelprofile in die jeweiligen Steckschlitze einzuführen.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo ein aus in Fig. 1 gezeigten Bausatzprofilen zusammengesetzte Bündelanordnung von Filterkanälen für einen Wabenfilter in Draufsicht gezeigt ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist ein Innenring 5 von Filterkanälen ausschließlich aus Bausatzprofilen a gebildet. In einem Außenring 6 sind unterschiedliche Bausatzelemente verarbeitet, nämlich Bausatzelemente a, c und d. Ein zentraler Filterkanal entsteht lediglich durch die Bildung des Innenrings aus Bausatzteilen a.

Wie zu sehen ist, weisen sämtliche aneinandergrenzenden Filterkanäle, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Länge von mehreren Metern aufweisen, im Angrenzungsbereich gemeinsame Trennwände, die jeweils die Stärke des zur Herstellung der Bausatzprofile verwendeten Bleches haben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Blechdicke etwa 3 mm.

Wie zu sehen ist, kann die in Fig. 4 gezeigte Anordnung unter Verwendung der Bausatzprofile von Fig. 1 erweitert und variiert werden, wobei z. B. die in Fig. 5 gezeigte Bündelanordnung errichtet werden könnte, in der Innenkanäle 7 bis 9 für die Aufnahme von Vertikalstützen eines die gezeigte Bündelanordnung umfassenden Wabenfilters vorgesehen sind. In der Bündelanordnung von Fig. 5 kommen im Unterschied zu der Bündelanordnung von Fig. 4 auch Bausatzteile e gemäß Fig. 1 zur Anordnung, dafür aber keine Bausatzteile d.

Die in Fig. 4 gezeigten Anordnungen weisen insbesondere deshalb eine hohe Stabilität auf, weil sämtliche der verwendeten Bausatzwinkelprofile vorgespreizt sind, und nach der Montage unter Bildung einer Steck-/Klemmverbindung eine zum Zusammenhalt der gesamten Bündelanordnung beitragende Klemmkraft ausüben.

Es wird nun auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen, wo eine bei der Herstellung von Bausatzprofilen gemäß Fig. 1 verwendbare Vorrichtung ausschnittsweise gezeigt ist.

Mit dem Bezugszeichen 11 ist in Fig. 6 ein Blechstreifen für die Herstellung eines Bausatzprofils bezeichnet. Der Blechstreifen 11 liegt auf einer Platte 12 eines Trägertisches 13 auf. In die Platte 12 ist ein über eine Schraube 15 befestigtes unteres Messer 14 eingelassen.

Mit 16 ist ein über eine Schraubenfeder 17 an den Werkstückblechstreifen 11 angedrückter Niederhalter bezeichnet.

In einer Drehwelle 18 ist eine Nut 19 vorgesehen, in der längs der Drehwelle zueinander in Abständen obere Messer 20 durch Keile 21 und Schrauben 24 befestigt werden können. Die Drehwelle 18 ist in sich entlang der Drehwelle erstreckenden Lagerungsabschnitten 22 gelagert welche an der Seite der oberen Messer 20 eine Öffnungssektion 23 aufweisen. Die Lagerungsabschnitte 22 sind jeweils an Enden mit Führungsplatten 25 versehen, die über Inbusschrauben 27 an den Lagerungsabschnitten 22 befestigt sind. Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, sind die Führungsplatten 25 mit einer gegen den Niederhalter 16 anlegbaren Wange 28 verschweißt.

Jeweils zwischen den Führungsplatten 25 ist die Drehwelle 18 mit einem Antriebsring 29 über einen Keil 30 im Eingriff. Der Antriebsring 29 ist mit einem Hebel 31 verschweißt, an dem eine nicht gezeigte Bewegungseinrichtung angreift, über die die Drehwelle 18 zur Bewegung der oberen Messer 20 über einen verhältnismäßig kleinen Winkelbereich in Richtungen gemäß einem in Fig. 6 gezeigten Pfeil 33 drehbar ist.

Durch die in den Fig. 6 und 7 gezeigte Vorrichtung können in einem Arbeitsgang von dem Blechstreifenwerkstück 11 über die Messerkante des unteren Messers 14 überstehende Blechteile bei Drehung der Welle 18 über die oberen Messer 20 abgeschnitten werden, wobei entsprechend den Abschnitten zwischen den Messern 20 Blechteile stehenbleiben, die als Einstecknasen 2 dienen können. Die Wange 28 liegt gegen den Niederhalter 16 an, so daß für das Abschneiden eine ausreichende Gegenspannkraft gegeben ist.

Der Niederhalter 16 weist eine Langlochausnehmung 40 auf, so daß seine Bewegung durch einen vorstehenden Schraubenkopf 41 einer zur Befestigung der Wange 28 an der Lagerung 22 verwendeten Schraube nicht behindert ist.

Zum Abschneiden der einzelnen Blechteile können die Werkstückblechstreifen vorher entsprechend den Nasen, die beim Abschneiden durch die Messer 20 stehenbleiben sollen, seitlich eingeschlitzt werden. Sind Blechstreifen zu bearbeiten, deren Länge über die Länge der Welle 11 und der mit dieser verbundenen Messer hinausgeht, so kann der Blechstreifen entsprechend dem Rastermaß der Nasen verschoben und ein noch nicht bearbeiteter Teil zur Herstellung der vorstehenden Nasen 2 weiterbearbeitet werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Bausatz für die Errichtung von Wabenfiltern, die eine Bündelanordnung von Filterkanälen aufweisen, gekennzeichnet durch Steckverbindungselemente (2, 3) aufweisende, unter Bildung der Bündelanordnung zusammensetzbarer Bausatzprofile (a-e).
  2. 2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungselemente (2, 3) sich von Profillängsrändern erstreckende, insbesondere einstückig mit dem Bausatzprofil (a-e) verbundene Stecknasen (2) umfassen.
  3. 3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungselemente (2, 3) im Bausatzprofil gebildete Stecköffnungen, insbesondere Steckschlitze (3), umfassen.
  4. 4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausatzprofile unter Bildung, insbesondere ausschließlich, gemeinsamer Kanalzwischenwände zwischen aneinandergrenzenden Filterkanälen (50) zu der Bündelanordnung zusammensetzbar sind.
  5. 5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausatzprofile Winkelprofile (a-e) mit wenigstens zwei zueinander abgekanteten Profilschenkeln (1) sind.
  6. 6. Bausatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abkantwinkel 120° beträgt.
  7. 7. Bausatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Bausatzwinkelprofile mit bis zu fünf, in gleicher Schwenkrichtung abgekanteten Profilschenkeln (1) vorgesehen sind.
  8. 8. Bausatz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bausatzwinkelprofile (e) mit, insbesondere drei, in abwechselnden Schwenkrichtungen abgekanteten Profilschenkeln (1) vorgesehen sind.
  9. 9. Bausatz nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stecknasen (2) gegen den mit ihnen verbundenen Profilschenkel (1) um 120° abgebogen sind.
  10. 10. Bausatz nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckschlitze (3) sich entlang einer Abkantung (4) zwischen Profilschenkeln (1), insbesondere symmetrisch zur Fußlinie der Abkantung, erstrecken.
  11. 11. Bausatz nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausatzwinkelprofile (a-e) zur elastischen Verformung beim Zusammensetzen unter Herstellung einer Steck-/Klemmverbindung vorgesehen sind.
  12. 12. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungselemente (2, 3) eine das Zusammensetzen der Bausatzprofile (a-e) zu der Bündelanordnung erleichternde Formung aufweisen.
  13. 13. Bausatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stecknasen (2) zur Erleichterung des Zusammensetzens der Bausatzprofile (a-e) leicht gebogen sind.
  14. 14. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausatzprofile Blechprofile insbesondere Stahlblechprofile (a-e), sind.
  15. 15. Vorrichtung zur Bearbeitung von zur Herstellung von Wabenfilter-Bausatzprofilen (a-e) vorgesehenen Blechteilen (11), gekennzeichnet durch eine Messeranordnung (20) zum Abschneiden eines von einem von einer Messergegenkante (14) überstehenden Blechrandes, wobei die Messeranordnung im Abstand zueinander angeordnete Messer (20) derart aufweist, daß von dem Blechrand über die Messergegenkante vorstehende Nasen des Blechteils (11) verbleiben.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer zueinander im Abstand in einer Längsnut einer drehbaren Welle befestigt insbesondere verkeilt, sind.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckschlitze (3a') unter Ausbiegen einer eingeschnittenen Nase (50) gebildet sind.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (50) zur angepaßten Anlage gegen die Stecknase (2a) entsprechend der Abbiegung der Stecknase (2a) gekrümmt ist.






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