CN103813846A - 用于流体介质的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于流体介质的过滤装置，包括至少一个过滤模块（1，100），该至少一个过滤模块具有分别包括外侧壁（4，6）的至少两个容器单元，其中，容器单元之一构成封闭的过滤器罩（2，102），且每个其他的容器单元构成罐。过滤装置其特征在于，容器单元之一作为内部容器单元沿着其侧壁（4，6）周围的至少主要部分被其他容器单元围绕，或在至少三个容器的情况下被其他容器单元的至少一个围绕。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于流体介质的过滤装置。
背景技术
流体介质可以例如是工作介质，优选是冷却液，特别应用在金属加工工业的切割加工中。上述类型的过滤装置例如在DE102007049658A1中已知。其中公开了一种过滤模块，该模块具有内部设置了过滤部件的过滤罩、清洁罐及污物罐。将未过滤液（Unfiltrat）导入污物罐，该未过滤液来自未过滤液源，例如一个或多个加工机械的用于未清洁冷却液的出口。借助泵将过滤罩的未过滤侧的未过滤液输出污物罐，然后通过过滤部件对流动介质加压。引导过滤液从过滤侧进入清洁罐，然后确定下一步的引导，例如，作为新的冷却液用于加工机械。
发明内容
过滤部定期进行清洁的反冲洗过程。至此，引用现有公开技术，首先阻止未过滤液的导入及过滤液的导出，然后将过滤容器中未过滤液导入污物罐中。接下来，同样通过过滤部件借助空气的压力给在过滤容器中过滤液施加压力，以便由过滤部件分离过滤渣。将分离的材料导入污物罐，同样进入下一步过滤步骤。最终借助通过过滤部件加压的空气，清洁过程继续进行。经过清洁后，将过滤过程再次设置为工作状态。在进行过滤未过滤液的清洁过程期间，不可使用过滤装置。
通过后面的应用确定过滤装置的尺寸及容量，例如在金属加工工业中，通过加工机械的尺寸及数量和由此设定的对冷却液的需求而确定。需求改变时，例如在加工能力扩大的情况下，通常也必须调整过滤装置。这意味着，采购昂贵的整套设备或者至少单个部分，例如过滤罩及管，或者提供附加的过滤罩和/或罐，该部分与目前的装置连接。此外，已知的过滤装置具有显著的高成本的空间要求。
至此，本发明基于这样的技术问题，提供一种上述类型的过滤装置，其节省空间，且以特殊的方式适应变化的过滤需求的调整。
本发明的目的通过具有权利要求1的特征的上述类型的过滤装置实现。通过从属权利要求给出有利的实施方式。
因此提出，过滤模块的容器单元围绕另一个容器单元。因此，如污物罐，第一罐能够将过滤罩围起来。只要需要至少两个罐中的一个，如清洁罐，则以相应的方式嵌套，例如，围绕污物罐。还可能的是，将过滤罩构建成环形的，围绕罐或全部罐单元。
不同的容器单元的顺序可以调换。在此，内部容器单元的侧壁的外侧可以用作围绕其的容器单元的内壁。如果最内部的容器单元例如通过过滤罩确定，可以用做过滤罩外壁部分，同时用做与环绕的罐的分界，例如，污物罐。该污物罐的外壁也可以构成环形围绕其的清洁罐的内壁。过滤单元的这种杯子状的结构特别节省空间。此外，在容器单元之间节省必要管道或者可以至少非常迅速地导出。
一个容器单元围绕另一个，这可以在以下意义上是完整的，即，内部容器单元的侧壁完全地由另一容器单元围绕。
然而，在一优选的实施方式中，内部容器单元的封闭也可能在下述意义上是不完全的，即，还保留进入内部容器单元的侧入口，例如用于维修工作，或如果内部容器单元是过滤罩，以方便扩展或更换过滤单元，例如滤芯。对此，外部容器单元可以封闭侧壁圆周至少60%，优选70%，更优选75%。可选择地，内部容器可在全部周长的一个或多个确定区域中由外部容器围绕，而至少一个其他区域对于入口开放。如果多个其他容器单元将内部容器单元围绕起来，则可以通过其他外面设置的容器单元的适当设置，使进入里面容器单元的入口处于自由状态。当给出的空间高度应该最可能充分地用于过滤模块的高度时，侧面入口是特别有利的。
通过支承结构支承容器单元，其中，支承结构的至少一个支承部同时可以用于流体管路。由此，在一定程度上可以节省流体管路。
由容器单元及支撑结构构成的过滤模块可以通过紧凑的设计确定其外部尺寸，使得可以借助如载重汽车（LKWs）的公路运输工具来运输，而不需要针对超重的特殊许可。
根据本发明的过滤装置可以由单个过滤模块构成。然而，过滤模块还可以这样构建，即，该过滤模块可与其他过滤模块连接。按照这种方式，过滤装置基本上可以通过任意方式扩展。基本模块，该模块可以单独工作，且可作为过滤装置使用，用户可以将其作为基础部件使用。在需求及容量增加的情况下，可以通过其他模块来补充。至此，为了完成在过滤模块之间的必要连接，可以在过滤模块上设置已有的连接元件。相反地，在需求降低的情况下，也可以去掉单个的模块。
若过滤装置由至少两个模块组成，则可能的是，模块中的一个负责清洁，在至少一个另一过滤模块可继续过滤流体介质期间。特别地，在过滤模型众多的情况下可以最佳地执行清洁过程，而不会对过滤过程产生负面影响。
特别可能的是，不同模块的罐通过流体管路这样地相互连接，即，可以作为整体罐使用。这对于过滤清洁是特别有利的。因此，可以使用用于待清洁过滤的模块的罐内含物及额外其他过滤模块的罐内含物可用于过滤清洁过程。因此，可以通过提高过程质量而延长可用的最大清洁时间，例如，对于过滤渣延长冲击时间（Anschwemmzeit）或延长烘干时间。
在更多过滤模块的情况下，可以对过滤模块的一个模型进行冗余处理。从而用冗余的过滤模块替代待清洁的或故障的过滤模块，且避免对过滤清洁的负面影响或过滤过程的故障。
例如，过滤装置可以由5或6个过滤模块组成。该大型设置可以保证持续无故障的过滤。在需求非常大量冷却液的情况下，本发明的过滤装置还可以由超过六个的过滤模块组成。在相应需求少量冷却液的情况下，单独运行一个过滤模块或运行由2、3或4个过滤模块组成的过滤装置也可是有意义的。
过滤模块的相互调整可以通过相应设置的控制实现，例如，通过主控制器控制一个或多个过滤模块，其中，该过滤模块可分别具有依赖主控制器的伺服控制器。
附图说明
下文中结合附图描述根据本发明的过滤装置的优选的实施例。附图是示意性的，其中：
图1：过滤模块的侧截面，
图2：根据图1的过滤模块的俯视图，
图3：具有3个过滤模块的过滤装置，
图4：具有支撑部的过滤模块的透视图，
图5：重复利用阶段的示意图，以及
图6：过滤模块的可选构造方式。
具体实施方式
图1以侧横截面示意性地示出过滤模块1。污物罐3围绕具有在此未详细示出的滤芯的过滤容器2。过滤容器2的外壁同时构成污物罐3的内壁。清洁罐5围绕该污物罐3，其中，该污物罐3的外壁6同时构成清洁罐5的内壁。通过过滤容器2、污物罐3及清洁罐5的所述相互嵌套对于过滤模块1是非常节省空间的方案。
图2以俯视图示出根据图1的截面图下的过滤模块1。
此处，相关的过滤模块1可以作为用于冷却液的过滤装置，用于在此没有描述的加工机械。通过KSS回流7（KSS-Rücklauf）从加工机械收集的污染的冷却液进入污物罐3。通过未过滤液泵8将污物罐中装载的冷却液抽进过滤容器2的未过滤液室9中。通过此处未示出的滤芯给未过滤液施加不同的压力，由此完成过滤。至此，过滤容器2的过滤液室10注入已过滤液。该过滤液，即已过滤的冷却液，通过三路阀11到达清洁罐5，已过滤液从清洁罐出来通过过滤液泵12导入用于冷却液的KSS进给（KSS-Vorlauf）13，然后间接或直接通过此处未示出的冷却液容器再次导入加工机械。在这种情况下，为了降低冷却液热量，将该已过滤液导入热交换器14。如果向清洁罐5注入达到预定边界值，已过滤液将通常此处未示出的溢出口重新回到污物罐3中。
过滤容器2具有用于过滤渣的卸料井15。在下面进一步描述过滤模块1的再生还原。在卸料井15的下面是运走释放出来的过滤渣的运输装置16。
图3示出由三个过滤模块1a、1b及1c构成的过滤装置，将该过滤模块按照所有一切都是一致地进行构建。单个的过滤模块1a、1b及1c的结构参考图1、2的描述。
过滤模块1a、1b及1c的所有污物罐3a、ab及3c与KSS回流7连接。准确地讲，每个过滤模块1a、1b及1c输送入KSS进给13.
在过滤模块1a、1b及1c之下是运输装置16的单个运输单元17a、17b及17c。该运输单元17相互连接，使得由此截获的滤渣进入滤渣收集容器18。
根据图3的过滤装置的模块化结构，在所有模块1a、1b及1c的清洁罐5a、5b及5c持续为加工机械提供过滤冷却液过程中，可以重建过滤模块1a、1b及1c的任意单独的一个。
有规律性地提供，从而根据需求由此处未示出的储备容器补充冷却液的量。这例如可通过导入清洁罐5a、5b及5c中的一个而实现。
污物罐3a、3b及3c通过平衡管路34相互连接。通过适当的阀部件35和/或密封部件可手动或自动地将单个模块1a、1b及1c与平衡管路34隔离。以相应的此处未描述的方式，清洁罐5a、5b及5c也可以通过可关闭的平衡管路相互连接。例如根据连通管原理，平衡管路可使相应的流体在这样连接的罐之间的交换成为可能。
根据图3的过滤装置的过滤模块1a、1b及1c在各泵的控制下相互协调，其中，提供此处未示出的主控制单元，模块1a、1b及1c的伺服控制器跟随该主控制单元。图3中的描述是基本方式。提供其他部件，特别是阀、阻断部件等，其对于运行是非常有意义的。
图4以透视图的形式示出了包括支撑结构19的过滤模块1。该支撑结构19支承清洁罐5、污物罐3及过滤容器2，且包括放置在基础部件26上的支撑管20、21及22，支撑管是中空的，且除了支撑作用还用作流体管路。同样存在第四支承管，且放置在基础部件26的后边角中，其在视图中是看不到的。此外，该支撑管20、21及22具有耦接点23、24及25（在看不见的第四支撑管上的另一个耦接点也是必要的），可通过其相邻的过滤模块1可以相互连接，用于（已过滤或未过滤的）冷却液交换。
通过后面两个支撑管22的流体管路，实现在相互连接的模块1的清洁罐5之间的流体平衡。此外，通过过滤液泵12可以连接到吸取部（Ansaugung）（参见图1），该过滤液泵将已过滤的在清洁罐中的冷却液通过入口30导入热交换器14，且进一步通过连接管路33导入冷却液进给13。此外，在热交换器14上连接冷却水入口31与冷却水出口32。
支承管20、21及22分别与污物罐3相连，且用于在相互连接的过滤模块1的污物罐3之间的流体平衡。
图5说明了在过滤模块1中的再生还原的过程，在此，通过相同的过滤模块1描述重复利用的不同阶段。
图5示出在过滤运行中的过滤模块1，其中，清洁罐5注入至100%。
在再生还原开始时，清空过滤容器2，以便清空污物罐3中的容纳物（过滤液和未过滤液）。在此，清洁罐5继续为加工机械提供冷却液，因此减少再生还原不同阶段中的充盈度（图5）。如果过滤容器2释放至少几乎完全的流体，借助压力空气，在经过可能的滤渣烘干的中间步骤后，滤渣由滤芯分离，例如通过冲击脉冲。该滤渣通过图5中未示出的卸料井15（参见图1）排出，且通过图5中未示出的运输装置16（图3）运走。在此期间，清洁罐5的充盈度继续减少，而污物罐3的充盈度提高。所述充盈度的变化通过与其他过滤模块1连接已过滤的冷却液的回收及通过加工机械输入的污染的冷却液耦合得出。
对于优化的过滤操作，滤芯需要一定的滤渣涂层
（Filterkuchenbelag），因为该滤渣涂层明确提高过滤效果。由于从污物罐中出来的流体冲向滤芯，以至于再次形成滤渣附加物
（Filterkuchenansatz）。滤渣经过充分的冲击后或为了再生利用的目的将不同清洁容器的容积充分利用后，清洁罐5中的过滤液再次回归，且再次用于过滤操作（图5e）。
图6示出过滤模块100可选方式，具有与过滤模块1相对应的根据图1至5改进的容器单元，过滤容器102、污物罐102及清洁罐105。
容器集合体（
）的底部130中，过滤容器2在整个周长上由污物罐103围绕，且其再次在整个周长上由清洁罐105围绕。在上部131中，污物罐103以及清洁罐105具有整个入口凹槽132，该凹槽允许进入过滤容器102。过滤容器102在其运行的位置上用虚线示出。用附图标记102'示出用于过滤部件侧面的扩展顶部，在该顶部提供了过滤容器102的顶部端盖部件的足够空间位置，可以将所述过端盖部件与过滤部件一起提升。从而污物罐103及清洁罐105完全充分利用了安装空间的高度，因为不必将过滤容器102的过滤部件向上提升，超过用于扩展的污物罐103及清洁罐105的高度。以这种方式，可以将污物罐及清洁罐的容器容纳物相对于空间高度的利用进行优化。
支承结构119及过滤模块100的其他构造对应于根据图1至5的过滤模块1。
附图标记说明
1 过滤模块 100 过滤模块
2 过滤容器 102 过滤容器
3 污物罐 103 污物罐
4 过滤容器的外壁 105 清洁罐
5 清洁罐 119 支承结构
6 污物罐的外壁 130 容器集合体的底部
7 KSS回流 131 容器集合体的顶部
8 未过滤液泵 132 入口凹槽
9 未过滤液室
10 过滤液室
11 三路阀
12 过滤液泵
13 KSS进给
14 热交换器
15 卸料井
16 输送装置
17 输送部件
18 滤渣收集容器
19 支承结构
20 支撑管
21 支撑管
22 支撑管
23 耦接点
24 耦接点
25 耦接点
26 基础部件
30 KSS入口
31 冷却水入口
32 冷却水出口
33 连接管路
34 用于保护罐的平衡管路
Claims (14)
1.一种用于流体介质的过滤装置，包括至少一个过滤模块（1、100），该至少一个过滤模块具有分别包括外侧壁（4、6）的至少两个容器单元，其中，容器单元之一构成封闭的过滤罩（2、102），每个其他的容器单元构成罐，其特征在于，容器单元之一作为内部容器单元沿着其侧壁（4、6）周围的至少主要部分被其他容器单元围绕，或在至少三个容器的情况下被其他容器单元的至少一个围绕。
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，最内部的容器单元是过滤罩（2、102）。
3.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，提供两个罐，其中，该两个罐中的一个是清洁罐（5），且另一个罐是污物罐（3）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤装置，其特征在于，过滤罩（2、102）由至少一个罐仅沿着侧壁（4、6）部分这样地围绕，即，至少一个罐使得过滤罩（2、102）的侧壁（4、6）上的通道开口（132）是开放的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤装置,其特征在于，容器单元中的内部容器单元的侧壁（4、6）的外侧的至少部分形成围绕该内部容器单元的容器单元的内壁的至少一部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤装置，其特征在于，支撑结构体（19、119）支承容器单元，其中，支撑结构（19、119）的至少一个支撑部（20、21、22）用作为流体管路。
7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤装置，其特征在于，至少一个过滤模块（1、102）具有连接流体传输部的至少一个耦合部（23、24、25）。
8.根据权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，在支撑结构（19、119）上提供至少一个耦合部（23、24、25）。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤装置，其特征在于，提供至少两个过滤模块（1、100），其中，过滤模块（1、100）相互连接，用于在不同的过滤模块（1、100）的罐之间的相互流体交换。
10.根据权利要求9所述的过滤装置9，其特征在于，至少3个过滤模块（1、100），其中，至少一个过滤模块（1、100）的清洁罐（5、105）和/或污物罐（3、103）通过流体传输单元与至少两个其他过滤模块的相应罐相连接。
11.根据权利要求9或10所述的过滤装置，其特征在于，为每个过滤模块（1、100）提供自己的模块控制单元，用于控制容器单元之间和/或过滤模块（1、100）之间流体流动。
12.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，提供主控制单元用于控制过滤装置，且每个模块控制单元设置成为从属主控制单元的伺服控制单元。
13.根据前述权利要求中任一项所述的过滤装置，其特征在于，过滤模块（1、100）或过滤模块（1、100）的至少一个具有滤渣去除装置（16、17）。
14.根据权利要求13所述的过滤装置，其特征在于，邻接过滤模块（1、100）的滤渣去除装置（16、17）能够相互连接。
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