DE19519493A1 - Vorrichtung zum Ausscheiden von festen Stoffen aus einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausschei­ den von festen Stoffen aus einer fließenden Flüssigkeit mit Hilfe eines Staukörpers.

Für Reinigungsanlagen zum Reinigen von industriellen Teilen, bei der es sich beispielsweise um eine Anlage handeln kann wie sie in der DE-PS 42 08 665 beschrieben ist, wird die gebrauchte Reinigungsflüssigkeit und die gebrauchte Spülflüs­ sigkeit aufbereitet, um sie danach der Reinigungs- oder der Spülflüssigkeit wieder zuzuführen. Dabei werden beispiels­ weise auf der Oberfläche schwimmende leichte Stoffe wie Öl und Fett abgeschöpft oder mit einem Schwerkraftölabscheider entfernt. Ferner kann die Flüssigkeit gefiltert werden, um die waschaktiven Substanzen wie Tenside zurückzugewinnen.

Dabei wird die Flüssigkeit in einem Rohrleitungssystem mit Hilfe von Pumpen und Ventilen ständig umgewälzt.

Werden in der Anlage Metallteile behandelt, die zuvor einer spanenden Bearbeitung unterzogen wurden, haften an den Teilen auch Späne, die nach dem Waschen oder Spülen der Teile in die Flüssigkeit übergehen und in verhältnismäßig kurzer Zeit Pumpen, Ventile und Filter verstopfen, so daß ein erheblicher Reparaturaufwand zur Wiederherstellung der Betriebsbereit­ schaft der Anlage erforderlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache Vorrichtung zum Ausscheiden von festen Stoffen, insbesondere Metallspänen aus einer fließenden Flüssigkeit zu schaffen, die in dem Förderstrom eingebaut werden kann und mit der aus dem Flüssigkeitsstrom kontinuierlich die Metallteile entfernt werden können, ohne den Förderstrom zu unterbrechen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angeführten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Vorteil der Erfindung ist in erster Linie darin zu sehen, daß eine Funktionsbeeinträchtigung einer Anlage durch verstopfte Pumpen, Ventile, Filter u. dgl. mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung beseitigt ist, vielmehr ein störungs­ freier Dauerbetrieb erfolgen kann, wodurch mit der Vorrich­ tung die Wirtschaftlichkeit einer Anlage verbessert wird. Dabei ist die Vorrichtung nicht nur zum Ausscheiden von Metallspänen geeignet. Es können im Prinzip alle Stoffe aus einer fließenden Flüssigkeit entfernt werden, die selbst schwerer sind als die Flüssigkeit. Vorteilhaft eignet sich die Vorrichtung zum Ausscheiden von Spänen, körnigen und stückigen Stoffen aus der Flüssigkeit.

Das Prinzip des Staukörpers ist aus der Physik bekannt. Wenn in eine gleichförmige Strömung ein feststehender Körper gebracht wird, staut sich unmittelbar vor dem Hindernis die Strömung an und zerteilt sich, um das Hindernis zu umfließen. Zum Mittelpunkt des Staugebietes hin wird die Strömung immer geringer und kommt im Mittelpunkt theoretisch völlig zur Ruhe. In dieses Gebiet eintretende nicht schwimmfähige Körper, beispielsweise Metallspäne sinken auf Grund ihrer Schwere auf den Boden des Gefäßes ab, während die Flüssigkeit hinter dem Staukörper wieder die ursprüngliche Strömung annehmen kann.

Um die auf den Boden des Gefäßes liegenden Teilchen aus den Gefäß herauszubefördern, besitzt die Gefäßwand eine Ausschei­ deöffnung, an die ein kanalartig geschlossener Leit- oder Förderkörper, insbesondere gekrümmter Rohrabschnitt ange­ schlossen ist und somit mit dem Gefäß in Verbindung steht. Der Leit- oder Förderkörper ist im weitem Bogen gekrümmt und besitzt ein schnorchelartiges, mit der Außenluft in Verbin­ dung stehendes Ende, das nach dem Prinzip verbundener Röhren sich nur bis zum Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitsbehäl­ ters mit der Flüssigkeit füllt, ein über dem Flüssigkeits­ spiegel ragender Teil des Leit- oder Förderkörpers eine Ausfallöffnung für die Teilchen besitzt.

In diesem Leitkörper eingebaut ist eine Fördereinrichtung, mit der die durch die Ausscheideöffnung in den Leit- oder Förderkörper sinkenden Teilchen aufgenommen und bis an die Ausfallöffnung befördert werden, wo sie aus dem Leit- oder Förderkörper herausfallen. Vorteilhaft ist die Fördereinrich­ tung eine Förderschnecke, die in dem Leitkörper, vorzugsweise Rohrkrümmer eng geführt und an beiden Enden des Leitkörpers drehbar gelagert ist und durch einen an einem Ende des Leitkörpers angebrachten Elektromotor angetrieben wird. Anstelle der Förderschnecke kann auch eine andere geeignete Fördereinrichtung wie Förderkette oder Kettenkratzförderer benutzt werden.

Die Ausfallöffnung des Leit- oder Förderkörpers befindet sich im trockenen Bereich, so daß die durch die Förderschnecke zunächst noch im Flüssigkeitsbereich des Leit- oder Förder­ körpers transportierten Teilchen im Trockenbereich noch abtropfen können und dann durch die Öffnung fallen und in einen Behälter gesammelt werden können. Der Leit- oder Förderkörper kann eine weitere Öffnung im Trockenbereich und zwar zwischen der Ausfallöffnung und dem Naßbereich besitzen, zum Anschluß eines Luftstromes zum Trocknen der Teilchen.

Das Gefäß der Vorrichtung ist vorteilhaft flaschenartig ausgebildet und liegend angeordnet, wobei die Flaschenhals­ öffnung einen Rohrflansch für eine Rohrleitung besitzt und der Flaschenboden einen abnehmbaren Deckel mit einer Öffnung besitzt, an der ebenfalls einen Rohrflansch vorgesehen ist. Die Flüssigkeit strömt an der Flaschenhalsöffnung in das Trenngefäß ein und fließt durch die Öffnung im Deckel wieder aus.

An die Ausgangsöffnung angeschlossen ist ein zylindrischer Sieb- oder Filterkörper, der etwa bis in die Mitte des Gefäßes hineinragt und an seinem freien Ende als Staukörper ausgebildet ist. Der Sieb- oder Filterkörper kann drehbar gelagert sein, so daß sich an dem Sieb- oder Filterkörper nach und nach festsetzende verhältnismäßig leichte Schmutz­ teilchen, durch Drehen des Sieb- oder Filterkörpers entfernen lassen. Mit Hilfe eines Motors kann der Sieb- oder Filterkör­ per ständig gedreht werden, so daß sich Schmutz- und Schwebe­ teilchen erst gar nicht festsetzen können. Mit Hilfe eines Abstreifers, der in das Trenngefäß eingebaut ist und mit einer Kante an dem Sieb- oder Filterkörper anliegt, kann die Reinigung des Sieb- oder Filterkörpers noch verbessert werden.

Der Staukörper ist einstückig mit dem Siebkörper verbunden und die Staufläche ist die Stirnseite einer runden flachen Scheibe, die der Flaschenhalsöffnung gegenüberliegend angeordnet ist. Das flaschenartige Trenngefäß hat quer zur Strömungsrichtung im Bodenbereich des Außenmantels die Ausscheideöffnung, an die der Leit- oder Förderkörper ange­ schlossen ist.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgendermaßen:

Die Vorrichtung wird mit der Flaschenhalsöffnung über eine Rohrleitung beispielsweise an den Wasch- oder Spülbehälter einer Waschanlage angeschlossen, wobei in der Rohrleitung ein Absperrventil eingebaut ist. Der Wasch- oder Spülbehälter befindet sich auf einem höheren Niveau als das Trenngefäß und der Flüssigkeitsspiegel im Wasch- oder Spülbehälter hat eine bestimmte Höhe über dem Trenngefäß. Von dem Trenngefäß weg führt eine Rohrleitung zu einer Aufbereitungsanlage wie Filter. Mit einer in die Rohrleitung eingebauten Pumpe kann die Flüssigkeit aus dem Trenngefäß in die Aufbereitungsanlage wie Filteranlage gepumpt werden. Der Leit- oder Förderkörper der Vorrichtung ist so gestaltet, daß sein freies Ende bis über das Niveau des Flüssigkeitsspiegels im Wasch- oder Spülbehälter reicht. Im Betrieb füllt sich der Leit- oder Förderkörper mit Flüssigkeit.

Die Flüssigkeit im Leit- oder Förderkörper wird bis zum Flüssigkeitsniveau im Wasch- oder Spülbehälter ansteigen, so daß der Bereich unter dem Flüssigkeitsspiegel den Naßbereich des Leit- oder Förderkörpers und der Bereich über dem Flüssigkeitsspiegel den Trockenbereich des Leit- oder Förderkörpers bilden, wobei sich der Trocknungsstutzen und die Ausfallöffnung im Trockenbereich befinden. Bei einge­ schalteter Förderpumpe strömt die Flüssigkeit aus dem Wasch- oder Spülbehälter durch das Trenngefäß der Vorrichtung. In der Flüssigkeit enthaltene schwere Teilchen wie Metallspäne sinken in dem Bereich vor dem Staukörper und gelangen durch die Ausscheideöffnung schließlich in den Leit- bzw. Förder­ körper, wo sie von der Fördereinrichtung erfaßt und bis in den Trockenbereich des Leitkörpers transportiert werden, wo sie durch die Ausfallöffnung den Leit- bzw. Förderkörper verlassen.

Nachfolgend sind an Hand der Zeichnungen zwei Ausführungen der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausscheidevorrichtung mit einem feststehenden Sieb,

Fig. 2 eine Variante der Vorrichtung mit einem drehbaren Sieb.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem flaschen­ artigen Trenngefäß 1, mit dem eingebauten Staukörper 2 und einem rohrartigen Leitkörper 3 mit einer Förderschnecke 4.

Das flaschenartige Trenngefäß 1 ist liegend angeordnet, wobei die Flaschenhalsöffnung die Einlauföffnung 5 ist und einen Anschlußflansch 6 besitzt. Der dem Flaschenhals gegenüberlie­ gende Boden ist als lösbarer Deckel 7 mit Auslauföffnung 8 ausgebildet, an die über einen nicht näher bezeichneten Rohrstutzen ein zweiter Anschlußflansch 9 angeschlossen ist.

Im Inneren des Trenngefäßes 1 und zwar in einer mit der Einlauföffnung 6 und der Auslauföffnung 8 fluchtenden Lage befindet sich der Staukörper 2, dessen Staufläche 10 etwa die Mitte zwischen der Einlauföffnung 6 und der Auslauföffnung 8 einnimmt. Die Staufläche 10 des Staukörpers 2 bildet die Stirnseite einer runden flachen Blechscheibe mit einem Durchmesser, welcher etwa dem doppelten bis vierfachen Durchmesser der Einlauföffnung 6 entspricht.

Der der Staufläche 10 des Staukörpers 2 abgewandte Teil besteht aus einem Sieb oder Filter 11, vorzugsweise aus einem zylindrischen Gazesieb, das mit seiner offenen Seite an die Auslaßöffnung 8 des Deckels 7 angeschlossen ist.

Gemäß Fig. 2 sind Sieb 11 bzw. Filter drehbar gelagert, so daß leichte Schmutzteilchen, die sich am Sieb oder Filter anlagern durch Drehen entfernt werden können, wobei durch eine schnelle Rotation das Entfernen des Schmutz es auch durch Fliehkraft erfolgen kann. Für die drehbare Lagerung ist eine nicht näher bezeichnete Welle vorgesehen, die bis in das Trenngefäß 1 hineinragt und an der das Sieb 11 bzw. Filter befestigt ist. Mit dem Motor 20 wird die Welle angetrieben, so daß das Sieb ständig rotiert. Mit dem Abstreifer 21 läßt sich die Reinigungswirkung noch verbessern, da auch verhält­ nismäßig festsitzender Schmutz vom Sieb 11 abgestreift werden kann.

Quer zur Verbindungslinie zwischen Einlaßöffnung 6 und Auslaßöffnung 8 befindet sich an der Bodenseite der Mantel­ fläche des Trenngefäßes 1 die Ausscheideöffnung 12. Wie aus der Figur der Zeichnung hervorgeht, befindet sich die Ausscheideöffnung 12 im Wirkbereich der Staufläche 10 des Staukörpers 2, so daß die in den Wirkbereich der Staufläche kommenden Teilchen durch die Ausscheideöffnung 12 sinken.

An die Ausscheideöffnung 12 ist mit einem Ende der rohrartige Leitkörper 3 mit einer Umfangsöffnung 13 angeschlossen. Dieser Leitkörper 3 bildet gewissermaßen einen schwanzartigen Fortsatz des Trenngefäßes 1 und ist mehrfach länger als das Trenngefäß 1 selbst. Mit dem Leitkörper 3 wird ein aufwärts gehender Führungsschlauch gebildet, der den Abtransport der durch die Ausscheideöffnung 12 sinkenden schweren Teilchen aus der Flüssigkeit nach draußen ermöglicht. Der Leitkörper 3 ist wie aus der Figur der Zeichnung hervorgeht, in einem sehr weiten Bogen gekrümmt, er besteht bis auf verhältnismäßig kurze Enden aus einem radiusförmigen Bogenstück, dessen, der Ausscheideöffnung 12 bzw. der Umfangsöffnung 13 entferntes Ende über den Flüssigkeitsspiegel 14 des Behälters 15 ragt.

Der Leitkörper 3 kann aus Metall oder einem anderen leicht biegbaren Material wie Kunststoff oder Gummi bestehen. Im letzteren Fall kann der Leitkörper 3 zunächst gerade sein und erst an Ort und Stelle von Hand in seiner gekrümmten Form gebogen und dem Flüssigkeitsniveau 14 angepaßt werden. Der über dem Flüssigkeitsniveau 14 ragende Teil des Leitkör­ pers 3 besitzt eine Ausfallöffnung 16, hier als Stutzen dargestellt, durch welche die schweren Teilchen an die Oberfläche befördert werden. Ferner kann ein weiterer Stutzen 17 vorgesehen werden, an dem eine Trocknungseinrichtung wie Gebläse zum Trocknen der Teilchen anschließbar ist.

In den Leitkörper 3 eingebaut ist die Förderschnecke 4, mit der die durch das Trenngefäß 1 ausgeschiedenen schweren Teilchen aus der Vorrichtung durch die Öffnung 16 entfernt werden. Es handelt sich dabei um eine Spirale gewickelt aus rechteckigem Stahlprofil, die eng in dem Leitkörper 3 geführt ist.

Die Förderschnecke 4 erstreckt sich über die gesamte Länge des Leitkörpers 3 und ist an den Enden drehbar gelagert; sie wird durch einen am Kopf 18 des Leitkörpers 3 angeflanschten Elektromotor 19 angetrieben.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Ausscheiden von festen Stoffen aus einem aus einem Behälter od. dgl. gespeisten Flüssigkeitsstrom mit Hilfe eines Staukörpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein von der Flüssigkeit durchströmtes Trenngefäß (1) aufweist, das den Staukörper (2) enthält, daß durch den Staukörper (2) die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit vor dem Staukörper soweit reduziert wird, daß Stoffe, die schwerer sind als die Flüssigkeit, durch eine quer zur Strömung angeordnete Ausscheideöff­ nung (12) des Trenngefäßes (1) in einen, mit einem Ende an die Ausscheideöffnung (12) angeschlossenen kanalartig geschlossenen Leit- oder Förderkörper (3), beispiels­ weise Rohrbogen sinken, der mit seinem anderen Ende über den Flüssigkeitsspiegel des Behälters (15) liegt, daß innerhalb des Leitkörpers (3) eine Fördereinrichtung (4) eingebaut ist, die von der Austrittsöffnung (12) des Trenngefäßes (1) bis zu einer über dem Flüssigkeits­ spiegel des Behälters (15) liegende Ausfallöffnung (16) des Leit- oder Förderkörpers (3) fördert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (4) als Förderschnecke oder Förderkette ausgebildet ist, die durch einen an einem Ende des Leitkörpers (3) angeschlossenen Elektromotor (19) angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trenngefäß (1) etwa flaschenartig ausgebil­ det und liegend angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Flaschenhals des Trennge­ fäßes (1) gegenüberliegende Boden als lösbarer Deckel (7) mit einer Ausflußöffnung (8) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leit- oder Förderkörper (3) im wesentlichen auf der ganzen Länge stetig gekrümmt ausgebildet, beispielsweise radiusförmig gebogen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der der Staufläche (10) des Staukör­ pers (2) abgewandte Teil als Sieb oder Filter (11) ausgebildet und an die Austrittsöffnung (8) des Trennge­ fäßbodens (7) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb oder Filter (11) korbförmig ausgebildet und drehbar gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb bzw. Filter (11) durch einen Motor (20) ange­ trieben ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trenngefäß (1) ein Abstreifer (21) zum Reinigen des Siebes oder Filters (11) eingebaut ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Staufläche (10) des Staukörpers (2) die Stirnseite einer Blechscheibe ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkbereich der Staufläche (10) des Staukörpers (2) der Ausscheideöffnung (12) des Trenngefäßes (1) gegenüberliegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkörper (3) im Bereich der Ausfallöffnung (16) einen Anschlußstutzen (17) für eine Trocknungseinrichtung besitzt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung in einer Oberflächenbehandlungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an den Ablaß des Reinigungsflüssigkeitsbehälters oder Spülflüssig­ keitsbehälters (15) einer Waschanlage angeschlossen ist.