DE10126443B4 - Device for filtration and filter change cassette - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Filtration von verunreinigten Flüssigkeiten mittels eines Bandfilters, das in einem einen Einlaß (7) für die Zufuhr verunreinigter Flüssigkeit und einen Auslaß (9) für gereinigte Flüssigkeit aufweisenden Filtergehäuse (1) angeordnet ist und einen Wickel (15) aus aufgerollten Lagen bandförmigen Filtermaterials bildet, das einen im Inneren des Wickels (15) befindlichen Hohlraum (14) als fluiddurchlässiges Stützrohr (13) umgibt, der mit dem Auslaß (9) für gereinigte Flüssigkeit in Fluidverbindung steht, mit einer im Filtergehäuse (1) befindlichen Drehlageranordnung (11) zur drehbaren Lagerung des Wickels (15) des Bandfilters und mit einer im Filtergehäuse (1) befindlichen Abwickeleinrichtung (25, 26, 33), mittels deren Lagen des Wickels (15) des bandförmigen Filtermaterials in wählbarer Anzahl und zu wählbaren Zeitpunkten vom drehbar gelagerten Wickel (15) des Bandfilters abwickelbar sind und die eine mit einem Drehantrieb (27, 29) verbindbare Aufwickelrolle (33) aufweist, die im Filtergehäuse (1) mit zu der Drehachse des Wickels (15) des Bandfilters paralleler Drehachse gelagert ist, wobei...contraption for the filtration of contaminated liquids by means of a band filter, that in an an inlet (7) for the Supply of contaminated liquid and an outlet (9) for cleaned liquid having filter housing (1) is arranged and a winding (15) of rolled layers band-shaped Filter material forms, which is located in the interior of the coil (15) cavity (14) as a fluid-permeable support tube (13) surrounding with the outlet (9) for cleaned liquid is in fluid communication, with a in the filter housing (1) located rotary bearing arrangement (11) for rotatably supporting the coil (15) of the bandpass filter and with one in the filter housing (1) unwinding device (25, 26, 33), by means of which Layers of the roll (15) of the band-shaped Filter material in selectable Number and selectable Times of the rotatably mounted winding (15) of the band filter unwound are and one with a rotary drive (27, 29) connectable take-up reel (33) in the filter housing (1) with parallel to the axis of rotation of the coil (15) of the bandpass filter Is mounted rotary axis, where ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration von verunreinigten Flüssigkeiten mittels eines Bandfilters gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Filterwechselkassette für die Verwendung bei einer dahingehenden Vorrichtung gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 2.The The invention relates to a device for the filtration of contaminated liquids by means of a bandpass filter according to the feature design of the preamble of claim 1. The invention relates Furthermore, a filter cartridge for use in a pertinent device according to the feature design the preamble of claim 2.
Bandfilter sind bereits bekannt und finden bevorzugt Anwendung bei Flüssigkeiten mit hohem Verschmutzungsgrad und Vorhandensein verhältnismäßig großer Schmutzpartikel. Bestehen hohe Reinheitsanforderungen, dann werden vielfach Bandfilter als Vorfilter vor nachgeschalteten Feinfilterelementen benutzt.band filter are already known and are preferably used in liquids with high degree of contamination and presence of relatively large particles of dirt. If high purity requirements exist, then band filters are often used Prefilter before downstream fine filter elements used.
Die
bekannten Bandfilter sind sowohl hinsichtlich des erreichbaren Flüssigkeitdurchsatzes
als auch der Filterwirkung unbefriedigend. Werden übliche Bandfilter
als Schwerkraftfilter betrieben, können sie wegen der Gefahr,
dass das bandförmige
Filtermaterial reißt,
nur mit Drücken
bis zu 0,02 bar durchströmt
werden. Die Filterfeinheit ist durch den erforderlichen Volumenstrom
begrenzt, insbesondere bei höheren
Viskositäten.
Bei Versuchen, diese Unzulänglichkeiten
durch Unterdruck-Bandfilterung (
Durch
die
Weiter
offenbart die genannte deutsche Offenlegungsschrift das Auswechseln
der Filterwechselkassette bei der genannten Vorrichtung, die in
der Art eines Rahmens als Einheit aufgebaut ist. Ferner ist durch
die bekannte Lösung
aufgezeigt, die eingesetzten Filtermaterialien in der Art regenerierbarer Separationselemente
auszubilden. Das Auswechseln der Filterkassette gestaltet sich jedoch
bei der bekannten Lösung
in Form eines Gestellaufbaus als Rahmen schwierig, und darüber hinaus
hat sich die Montage als kompliziert erwiesen, da die Filterwechselkassette
mit ihrem jeweiligen Wickel nebst Drehachsen in Zapfenführungen
des Drehantriebes der Vorrichtung unmittelbar aufzustecken ist (siehe
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtungslösung unter Beibehalten ihrer Vorteile, nämlich eine erhöhte Filterleistung d.h. einen höheren zulässigen Volumenstrom zu erreichen nebst verbesserter Filterwirkung dahingehend weiter zu verbessern, dass eine konstruktiv einfach aufgebaute Filterwechselkassette sich rasch in die Vorrichtung mit geringem Montageaufwand einwechseln läßt. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit sowie die zugehörige Filterwechselkassette gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruches 2.outgoing From this prior art, the invention is based on the object the known device solution while retaining their advantages, namely an increased filter performance i.e. a higher one permissible Volume flow to achieve with improved filter effect to the effect To further improve that a structurally simple filter cartridge can be quickly replaced in the device with low installation costs. A solves this task a device having the features of claim 1 in his Entity and the associated Filter cartridge according to the feature design of claim 2.
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 2 der Rahmen der Filterwechselkassette eine untere Fußplatte und eine obere Kopfplatte aufweist, die durch zwischen ihnen verlaufende Haltestangen lösbar miteinander verbunden sind und zwischen denen die Aufwickelrolle und der Wickel drehbar aufgenommen sind, dass in der Fußplatte Öffnungen für den Durchtritt der am Boden des Filtergehäuses befindlichen Stutzen ausgebildet sind und dass die Öffnungen der Kopfplat te mit den Öffnungen der Fußplatte fluchten und in denen die kopfseitigen Enden von Abwickelrolle und Stützrohr des Wickels drehbar geführt sind, kann die Entnahme des verbrauchten Filtermaterials und der Einbau neuen Filtermaterials durch einfachen Kassettenwechsel erfolgen, so dass die Betriebsbereitschaft der Bandfiltervorrichtung vom Instandhalter mit sehr geringem Arbeitsaufwand aufrechterhalten werden kann. Da die Drehachsen der Wickel innerhalb der Fuß- und Kopfplattenanordnung verbleiben und mithin dahingehend keine Teile vorstehen, ist eine einfache und rasch durchzuführende Ankopplung an den Drehantrieb der Filtervorrichtung möglich.Characterized in that according to the characterizing part of claims 1 and 2, the frame of the filter cartridge has a lower base plate and an upper top plate, which are detachably connected to each other by holding rods extending between them and between which the take-up roll and the winding are rotatably received, that in the Foot plate openings are formed for the passage of the bottom of the filter housing located nozzle and that the openings of the Kopfplat te aligned with the openings of the base plate and in which the head ends of unwinding roll and support tube of the roll are rotatably guided, the removal of the spent filter material and the installation of new filter material by simply changing the cassette, so that the operational readiness of the band filter device maintained by the maintenance staff with very little work can be. Since the axes of rotation of the reels remain within the foot and top plate assembly and therefore do not protrude to any extent, a simple and quick to be performed coupling to the rotary drive of the filter device is possible.
Für den Betreiber der Vorrichtung ist es ferner vorteilhaft, dass das verbrauchte Filtermaterial mit der ausgewechselten Kassette zurückgegeben werden kann und die Rücknahme von Kassetten, beispielsweise durch den Hersteller der Bandfiltervorrichtung, kann im Rahmen eines Pfandsystems oder im Rahmen des Vertriebs von Kaufkassetten erfolgen. Ausgewechselte Kassetten können wiederum aufbereitet und recycelt werden. Das Durchströmen des Bandfilters in Form eines Wickels aus einer Vielzahl aufeinanderliegender Lagen des Filtermaterials, beispielsweise eines Wickels mit einer anfänglichen Lagenzahl von etwa 100 Lagen, erlaubt ein Durchströmen mit vergleichsweise hohen Drücken, so dass hohe Filterleistungen erreichbar sind. Da die äußeren Lagen des Wickels bei entsprechendem Verschmutzungsgrad zusammen mit den abgelagerten Schmutzpartikeln durch Abwickeln abgeführt werden, ergibt sich eine hohe Abscheideleistung bei verbesserter Filterwirkung. Vorzugsweise wird das Abwickeln absatzweise in Zeitabständen durchgeführt, deren Länge vom Verunreinigungszustand betreffender äußerer Lagen des Wickels abhängig ist, wobei jeweils mehrere Lagen beispielsweise drei Lagen pro Abwickelvorgang abgewickelt werden.For the operator It is also advantageous for the device that the consumed one Filter material to be returned with the replaced cartridge can and the return of cassettes, for example by the manufacturer of the band filter device, may be part of a deposit system or in the context of the distribution of Purchase cassettes are made. Replacement cassettes can be processed again and be recycled. The flow through the band filter in the form a coil of a plurality of superimposed layers of the Filter material, such as a roll with an initial number of layers of about 100 layers, allows a flow with comparatively high To press, so that high filter performance can be achieved. Because the outer layers of the coil at the appropriate degree of contamination together with the deposited dirt particles are discharged by unwinding, results in a high separation efficiency with improved filter effect. Preferably, the unwinding is performed intermittently at intervals, the Length of Contamination condition of the outer layer of the roll is dependent, in each case several layers, for example, three layers per unwinding be handled.
Die Ermittlung des Verunreinigungszustandes für die Festlegung der Zeitpunkte des Abwickelns äußerer Lagen des Wickels kann durch Messen des Differenzdruckes zwischen schmutzseitigem Raum des Filtergehäuses und dem reinseitigen Innenraum des Wickels des Bandfilters erfolgen. Dabei kann so vorgegangen werden, dass bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Differenzdruckes der Abwickelvorgang eingeleitet und so lange fortgesetzt wird, bis der Differenzdruck wieder unter einen festgelegten Druckwert absinkt. Die zu reinigende Flüssigkeit durchströmt nunmehr wieder sauberes Filtermaterial, so dass der Filtrationsvorgang erneut unter optimalen Bedingungen fortgesetzt wird.The Determination of the contamination status for the determination of the times unwinding of outer layers of the coil can be measured by measuring the differential pressure between dirt side Space of the filter housing and the clean-side interior of the coil of the band filter. It can be done so that when a threshold value is exceeded the differential pressure of the unwinding initiated and as long continues until the differential pressure returns below a specified pressure value decreases. The liquid to be purified now flows through clean filter material again, so that the filtration process again continued under optimal conditions.
Alternativ können die Zeitabstände für das Abwickeln äußerer Lagen des Wickels anhand anderer geeigneter Betriebskenngrößen bestimmt werden, beispielsweise aufgrund festgelegter Zeiträume der Betriebsdauer, dem durchgeleiteten Flüssigkeitsvolumen und/oder unter Berücksichtigung spezifischer Eigenarten der durchgeleiteten Flüssigkeit.alternative can the time intervals for unwinding outer layers of the winding determined on the basis of other suitable operating characteristics be, for example due to fixed periods of Operating time, the volume of liquid passed and / or under consideration specific characteristics of the liquid passed through.
Vorzugsweise wird als bandförmiges Filtermaterial ein Filtervlies verwendet, beispielsweise ein Glas-Polyester-Vlies oder ein Papiervlies, das zu einem Wickel mit anfänglich etwa 100 Lagen aufgerollt wird.Preferably becomes as band-shaped Filter material uses a filter fabric, such as a glass-polyester nonwoven or a paper fleece that is about a roll with initially about 100 layers is rolled up.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit eine Filtration mittels eines Bandfilters auf wirtschaftliche Weise so durchzuführen, dass die hohen Anforderungen erfüllt sind, die in der industriellen Technik an die Reinheit von angewendeten Flüssigkeiten gestellt werden, beispielsweise von Kühlschmierstoffen, Schleif-, Zieh- und Härteölen oder Flüssigkeiten zur Hochdruckinnenumformung (Hydroforming). Die bei der Durchführung der Erfindung erreichte Filterwirkung macht in vielen Fällen die Anwendung nachgeschalteter Feinfilter überflüssig.The Invention opened the possibility a filtration by means of a band filter in an economical manner to do so that meets the high requirements are applied in the industrial technology to the purity of liquids such as cooling lubricants, grinding, Drawing and hardening oils or liquids for high-pressure internal forming (hydroforming). In the implementation of the Filter effect achieved in many cases makes the Application of downstream fine filter superfluous.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:below the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in detail. Show it:
Ein
in
Der
Deckel
Ein
Drucksensor
Ein
zweiter Stutzen, der sich vom Boden
Der
auf dem Stützrohr
Mit
den Öffnungen
Für den Betrieb
der Vorrichtung wird bei abgenommenem Deckel
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