DE19616888C2

DE19616888C2 - Verfahren zum Reinigen von Kühlschmierstoff- und ähnlichen Flüssigkeiten sowie Klappbandfilter zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19616888C2
Application number: DE19616888A
Authority: DE
Inventors: Kirsten Plinius
Original assignee: F E S GmbH
Current assignee: F E S GmbH
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1996-04-29
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: DE19616888A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Kühlschmierstoff und ähnlichen Flüssigkeiten mit Hilfe eines Filterbandes, auf das zunächst über eine An schwemmflüssigkeit eine Anschwemmschicht zum Abscheiden von Feinstgut, insbeson dere Feinstschleifgut aufgebracht wird, woraufhin dann die Fläche des Filterbandes mit einem aufgeteilten und möglichst vergleichmäßigten Kühlschmierstoff Flüssigkeitsstrom beaufschlagt wird.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Klappbandfilter zur Durchführung des Verfahrens mit einer klappbaren Oberkammer, die gegenüber der Unterkammer durch ein Filterband abgegrenzt ist und die einen kastenartigen Einlaufverteiler aufnimmt, der mit in Fließrichtung verteilt angeordneten, zum Filterband weisenden, schlitzartig und quer zur Fließrichtung der Flüssigkeit verlaufend ausgebildeten, Austrittsöffnungen im Einlaufverteilerboden ausgerüstet ist.

Bekannt ist eine Filtervorrichtung mit doppeltem Filterband aus der DE-OS 18 13 747 bei der im rohrförmigen Einlaufverteiler Austrittsöffnungen über die Länge verteilt vorgesehen sind, unter denen ein Rost angeordnet ist. Über diesen soll eine weitere Verteilung des Flüssigkeitsstromes erfolgen. Nachteilig ist hieran, dass der Flüssigkeitsstrom unverändert durch den Rost annähernd senkrecht auf das Filterband gerichtet ist. Durch diesen senkrechten Aufprall wird sowohl die Bildung der An schwemmschicht erschwert, wie auch später eine Beeinträchtigung dieser einmal her gestellten Anschwemmschicht immer zu befürchten ist. Erschwerend kommt hinzu, dass in gewissen Abschnitten das Einblasen von Luft notwendig bzw. vorgesehen ist.

Die DE-OS 33 06 362 lehrt im Prinzip nichts anderes als die beschriebene Ausbildung. Hier ist allerdings der Einlaufverteiler in einem rohrförmigen Behälter untergebracht und die Austrittsöffnungen sind in ihm seitlich vorgesehen, sodass eine bessere und gleichmäßigere Verteilung möglich ist. Allerdings läßt sich auch hier nicht vermeiden, dass oberhalb des Filterbandes bzw. Filterbettes Turbulenzen auftreten, ganz einfach, weil sich die einzelnen Flüssigkeitsströme jeweils begegnen, sich also gegenseitig beeinflussen. In aller Regel wird es aber eben nicht zu einer Begrenzung der Flüssigkeitsströmung, sondern vielmehr zu nachteilhaften Wirbeln kommen, sodass die einmal geschaffene Anschwemmschicht leicht zerstört wird. Im übrigen ist fest zustellen, dass auch hier mit Druckluft zur Verbesserung der Entwässerung gearbeitet wird, also nicht in dem Sinne mit einer Anschwemmschicht, sodass von daher schon ein Vergleich mit der vorliegenden Lösung nicht möglich ist bzw. Anregungen nicht erkennbar sind.

Die DE-AS 12 95 518 lehrt einen Bandfilter, bei dem ein rohrförmiger Einlaufverteiler vorgesehen ist. In diesem sind Austrittsöffnungen oder -bohrungen vorgesehen, allerdings ohne dass die hieraus ausströmenden Teilströme durch ein Gitter oder ähnliches behindert werden.

Aus Zeichnungen der Firma Mannesmann Demag Sack "Klappbandfilter KBF 2.5" vom 18. 06. /09. 07. 1993 ist ein kastenförmiger Einlaufverteiler mit im Boden ausgebildeten Austrittsöffnungen bekannt, bei dem sowohl der Anschwemmflüssig keitsstrom, wie auch nachher der Kühlschmierstoff Flüssigkeitsstrom, annähernd senk recht auf das Filterband auftrifft. Es versteht sich, dass damit sowohl die Bildung der Anschwemmschicht erschwert sein kann, wie auch später eine Beeinträchtigung dieser einmal hergestellten Anschwemmschicht zu befürchten ist.

Bei diesen bekannten Filtern und Verfahren ist es als nachteilig anzusehen, dass beim Aufbringen der Kühlschmierstoff Flüssigkeit die vorher aufgebrachte An schwemmschicht aufgelockert, zum Teil sogar trichterförmig abgespült wird, sodass ein einwandfreies Abscheiden des Feinstgutes nicht mehr gewährleistet ist. Auch wenn der Flüssigkeitsstrom bereits in Teilströme aufgeteilt wird, ist aufgrund der nachteiligen Führung dieser Teilströme eine "Verletzung" der Anschwemmschicht nicht zu vermei den. Die Teilströme werden nämlich annähernd senkrecht auf die Anschwemmschicht geführt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Klappbandfilter zu schaffen, mit denen zunächst eine geschlossene Anschwemmschicht zuverlässig aufgebracht und dann unter Beibehaltung dieser geschlossenen Anschwemm schicht das Feinstschleifgut abfiltriert werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrensgemäß gelöst, in dem der Kühlschmierstoff Flüssigkeitsstrom beim Aufteilen in Teilströme gleichzeitig von der Gesamtfläche des Filterbandes her gesehen in Rotation versetzt und unter Vermeidung von Turbulenzen über das Filterband geführt wird. Damit ist es möglich, die An schwemmschicht gleichmäßig über die gesamte Filterfläche bzw. das Filterband auf zubringen und dann auch anschließend den Flüssigkeitsstrom des Kühlschmierstoffes so zu führen, dass es zu einer nachteilhaften Beschädigung der Anschwemmschicht erst gar nicht kommen kann. Damit wird auch feinstes Schleifgut sicher in der An schwemmschicht zurückgehalten, sodass die das Filterband durchströmde Flüssigkeit anschließend als regenerierte Flüssigkeit weiter Verwendung finden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Kühlschmierstoff Flüssig keitsstrom etwa hälftig in Strömungsrichtung weiter, aber unter den Einlaufverteilerbo den und dabei in Teilströme aufgeteilt und zur anderen Hälfte um 180° umgelenkt und dabei in weitere Teilströme aufgeteilt, an das Filterband heran- und darübergeführt wird.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass eine, durch seitliche Leitblechverlänge rungen erzeugte, umlaufende Strömung eine Fächerdüsenwirkung der Strömungsschicht aus dem kastenartigen Einlaufverteiler bewirkt. Dies soll dazu führen, dass die Teil ströme an den Seitenwänden des Klappbandfilters teilweise, und zwar in Richtung Sei tenwand, umgelenkt werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Klappbandfilter der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass die Austrittsöffnungen mit parallel zum Ein laufverteilerboden und unter diesem angeordneten Leitblechen mit Haltestegen versehen sind, wobei die Leitbleche über eine Trennwand jeweils getrennt auf einer Seite des Einlaufverteilerbodens in Fließrichtung und auf der anderen Seite in Gegenrichtung dazu ausgerichtet sind. Unter den schlitzartig unter dem Einlaufverteilerboden aus geschnittenen und hintereinander angeordneten Austrittsöffnungen sind parallel zum Einlaufverteilerboden Leitbleche mit Haltestegen am Einlaufverteilerboden befestigt. Dabei ist das eine Leitblech durch den einen Haltesteg in Fließrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet und das andere Leitblech durch den anderen Haltesteg in Gegenrichtung. Weiterhin ist zwischen zwei benachbarten Leitblechen eine Trennwand angeordnet. Durch die gegenläufige Anordnung der benachbarten Leitbleche wird die in die Ober kammer austretende Anschwemmflüssigkeit in Rotation versetzt. Wegen der guten Verteilung über die gesamte Fläche des Filterbandes und des Fehlens von Turbulenzen kann sich die Anschwemmflüssigkeit gleichmäßig und geschlossen auf dem Filterband absetzen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Leitbleche eine leichte Abwärtsneigung von 3° gegenüber dem Einlaufverteilerboden aufweisend angeordnet sind.

Zur Sicherstellung der optimalen Wirkung ist vorgesehen, dass die Leitbleche über um 30° geneigte Haltestege mit dem Einlaufverteilerboden verbunden sind. Diese geneigten Haltestege dienen als Verbindungselemente zwischen dem Einlaufverteilerbo den und den Leitblechen.

Es empfiehlt sich, dass der kastenartige Einlaufverteiler zu dem Oberkammer rahmen hin offene Längsseiten aufweist und dass die Leitbleche in dieser Richtung mit seitlichen Leitblechverlängerungen ausgerüstet sind. Durch diese Längsseiten und die seitlichen Leitblechverlängerungen soll eine gute Schichtung der Anschwemmflüssigkeit über die gesamte Breite der Oberkammer erzielt werden.

Um eine Fächerdüsenwirkung zur Ausbildung einer weiteren Strömungsschicht zu erreichen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass der kastenartige Ein laufverteiler an den offenen Längsseiten und der Seitenwand Verteilerbodenaufbiegun gen aufweist. Diese weitere Strömungsschicht erstreckt sich unterhalb des Zwischenbo dens.

Vorteilhafterweise ist weiterhin vorgesehen, dass der kastenartige Einlaufver teiler im Bereich des etwa mittig vorgesehenen Flüssigkeitseinlaufes geschlossene Sei tenwände und Längsseiten und einen geschlossenen Einlaufverteilerboden aufweist, wobei dessen Längsseiten mit Vorhandensein der schlitzartigen Austrittsöffnungen als offene Längsseiten ausgebildet sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Klappbandfilter mit Einlaufverteiler ge mäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt E-E des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht "X" des Gegenstandes der Fig. 1 mit einer Darstellung der Strömungsführung der Anschwemmflüssigkeit bzw. der Kühlschmierstoff Flüssigkeit,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Einlaufverteiler gemäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Teilschnitt C-C des Gegenstandes der Fig. 4,

Fig. 6 einen Teilschnitt D-D des Gegenstandes der Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt A-A des Gegenstandes der Fig. 4, und

Fig. 8 einen Schnitt B-B des Gegenstandes der Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Klappbandfilter 1 dargestellt, das aus einer klapp baren Oberkammer 2 und einer Unterkammer 3 gebildet ist, zwischen denen ein Filter band 9, im Beispiel ein Kunststoff Filterband aus Nylon, angeordnet ist. Die Ober kammer 2 wird von einem Oberkammerrahmen 6 und die Unterkammer 3 von einem Unterkammerrahmen 7 begrenzt. Zwischen den Rahmen 6, 7 ist ein Dichtungskörper 8 vorgesehen, der im Anschwemm- und im Filtrierbetrieb das Filterband 9 fixiert.

Auf dem Filterband 9 baut sich im Anschwemmbetrieb oberkammerseitig eine Anschwemmschicht 10 aus der Anschwemmflüssigkeit auf, die über einen Flüssigkeits einlauf 4 in die Oberkammer 2 einfließt. Die Anschwemmflüssigkeit besteht aus einem Gemisch aus einer Flüssigkeit sowie aus Zellulose oder aus Kieselgur und gelangt über den Flüssigkeitseinlauf 4 in einen kastenartigen Einlaufverteiler 12, der in der Ober kammer 2 untergebracht ist.

Im Filtrierbetrieb wird die Oberkammer 2 mit der zu reinigenden Kühlschmier stoff-Flüssigkeit beschickt, die durch die Anschwemmschicht 10 und das Filterband 9 hindurch in die Unterkammer 3 gelangt, aus der die Reinflüssigkeit über einen Flüssig keitseinlauf 5 abgezogen wird.

Der kastenartige Einlaufverteiler 12 ist an Befestigungselementen eines Deckel bleches 11 der aufklappbaren Oberkammer 2 befestigt. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Flüs sigkeitseinlauf 4 im Abstand von der einlaufseitigen Seitenwand 21 des kastenartigen Einlaufverteilers 12 mittig von oben in diesen eingelassen. Im Einströmbereich sind die Seitenwand 21 und zwei Längsseiten 22, 23 des kastenartigen Einlaufverteilers 12 so wie der Einlaufverteilerboden 27 geschlossen ausgebildet. Im anschließenden Bereich sind die Seitenwand 24 und zwei Längswände 25, 26 offen ausgebildet, sodass ein Anteil der Anschwemmflüssigkeit bzw. der zu filtrierenden Kühlschmierstoff-Flüssig keit waagerecht geschichtet oberhalb des Einlaufverteilerbodens 27 aus dem kasten artigen Einlaufverteiler 12 austritt, wie die Richtungspfeile 35, 36, und 37 in den Fig. 1, 2 und 4 verdeutlichen.

Um eine gleichmäßige Verteilung des restlichen Anteils der Anschwemmflüssig keit bzw. der Kühlschmierstoff-Flüssigkeit über die gesamte Fläche des Filterbandes 9 sicherzustellen, sind im anschließenden Bereich, wie aus den Fig. 4, 5 und 6 hervor geht, aus dem Einlaufverteilerboden 27 mehrere schlitzartige Austrittöffnungen 13 ausgeschnitten worden. Unterhalb des Austrittsöffnungen 13 sind parallel zum Einlauf verteilerboden 27 benachbarte Leitbleche 19, 20 angebracht, zwischen denen eine Trennwand 14 angeordnet ist und die durch Haltestege 32, 33 fest mit dem Einlauf verteilerboden 27 verbunden sind.

Die Leitbleche 19 sind in Fließrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet, wie durch Richtungspfeile 15 erläutert ist, und die Leitbleche 20 in Gegenrichtung, wie Rich tungspfeile 16 zeigen (siehe Fig. 4, 5 und 6). Dadurch wird die Anschwemmflüssigkeit bzw. die Kühlschmierstoff Flüssigkeit in Rotation versetzt und eine umlaufende Strö mung der horizontalen Flüssigkeitsschicht bewirkt, wie Fig. 3 zeigt, die sich wirbelfrei ausbilden und ohne Zerstörung der Anschwemmschicht 10 in der Oberkammer 2 vertei len kann, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Diese umlaufende Strömung wird durch eine in Fig. 4 ausgewiesene seitliche Leitblechverlängerung 28, 29 vorteilhaft gefördert, wie durch Richtungspfeile 17, 18 in Fig. 3 kenntlich gemacht ist. Außerdem sind an den offenen Längsseiten 25, 26 und an der offenen Seitenwand 24, wie in Fig. 4 angedeutet ist, Verteilerbodenaufbiegungen 30, 31 und 34 gemäß den Fig. 1 und 2 vorgesehen, um eine Fächerdüsenwirkung der Strömungsschicht aus dem kastenartigen Einlaufverteiler 12 zu erreichen.

Beispiel

In einem Klappbandfilter 1 mit einer rechteckigen Filterfläche von 2,5 m², das erfolgreich im Produktionsbereich einer Feinstschleife eingesetzt worden ist, wurden nach Ausrüstung mit dem erfindungsgemäßen Einlaufverteiler 12 Filterfeinheiten von 2 µm erreicht. Damit konnte für Klappbandfilter 1 eine größere Anwendungsbreite ge schaffen werden, nämlich ihre Verwendung bei Feinstbearbeitungen, z. B. beim so genannten "Superfinishen".

Bezugszeichenliste

1

Klappbandfilter

2

Oberkammer

3

Unterkammer

4

Flüssigkeitseinlauf

5

Flüssigkeitsauslauf

6

Oberkammerrahmen

7

Unterkammerrahmen

8

Dichtungskörper

9

Filterband

10

Anschwemmschicht

11

Deckelblech

12

kastenartiger Einlaufverteiler

13

schlitzartige Austrittsöffnung

14

Trennwand

15

Richtungspfeil in Fließrichtung

16

Richtungspfeil in Gegenrichtung

17

Richtungspfeil seitlich in Fließrichtung

18

Richtungspfeil seitlich in Gegenrichtung

19

Leitblech in Fließrichtung

20

Leitblech in Gegenrichtung

21

geschlossene Seitenwand

22

geschlossene Längsseite

23

geschlossene Längsseite

24

offene Seitenwand

25

offene Längsseite

26

offene Längsseite

27

Einlaufverteilerboden

28

Seitliche Leitblechverlängerung

29

Seitliche Leitblechverlängerung

30

Verteilerbodenaufbiegung

31

Verteilerbodenaufbiegung

32

Haltesteg

33

Haltesteg

34

Verteilerbodenaufbiegung

35

Richtungspfeil Seitenwand

36

Richtungspfeil Längsseite

37

Richtungspfeil Längsseite

Claims

1. Verfahren zum Reinigen von Kühlschmierstoff und ähnlichen Flüssig keiten mit Hilfe eines Filterbandes, auf das zunächst über eine Anschwemmflüssigkeit eine Anschwemmschicht zum Abscheiden von Feinstgut, insbesondere Feinstschleifgut aufgebracht wird, woraufhin dann die Fläche des Filterbandes mit einem aufgeteilten und möglichst vergleichmäßigten Kühlschmierstoff Flüssigkeitsstrom beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlschmierstoff-Flüssigkeitsstrom beim Aufteilen in Teilströme gleichzeitig von der Gesamtfläche des Filterbandes her gesehen in Rotation versetzt und unter Ver meidung von Turbulenzen über das Filterband geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlschmierstoff Flüssigkeitsstrom etwa hälftig in Strömungsrichtung weiter, aber unter den Einlaufverteilerboden und dabei in Teilströme aufgeteilt und zur anderen Hälfte um 180° umgelenkt und dabei in weitere Teilströme aufgeteilt an das Filterband heran- und darüber geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine, durch seitliche Leitblechverlängerungen (28, 29) erzeugte, umlaufende Strö mung eine Fächerdüsenwirkung der Strömungsschicht aus dem kastenartigen Einlauf verteiler (12) bewirkt.

4. Klappbandfilter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, mit einer klappbaren Oberkammer (2), die gegenüber der Unterkam mer (3) durch ein Filterband (9) abgegrenzt ist und die einen kastenartigen Einlaufver teiler (12) aufnimmt, der mit in Fließrichtung verteilt angeordneten, zum Filterband (9) weisenden schlitzartig und quer zur Fließrichtung der Flüssigkeit verlaufend ausge bildeten Austrittsöffnungen (13) im Einlaufverteilerboden (27) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (13) mit parallel zum Einlaufverteilerboden (27) und unter diesem angeordneten Leitblechen (19, 20) mit Haltestegen (32, 33) versehen sind, wo bei die Leitbleche (19, 20) über eine Trennwand (14) jeweils getrennt auf einer Seite des Einlaufverteilerbodens (27) in Fließrichtung und auf der anderen Seite in Gegen richtung dazu ausgerichtet sind.

5. Klappbandfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (19, 20) eine leichte Abwärtsneigung von 3° gegenüber dem Ein laufverteilerboden (27) aufweisend angeordnet sind.

6. Klappbandfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (19, 20) über um 30° geneigte Haltestege (32, 33) mit dem Einlauf verteilerboden (27) verbunden sind.

7. Klappbandfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenartige Einlaufverteiler (12) zu den Oberkammerrahmen (6) hin offene Längsseiten (25, 26) aufweist und dass die Leitbleche (19, 20) in dieser Richtung mit seitlichen Leitblechverlängerungen (28, 29) ausgerüstet sind.

8. Klappbandfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenartige Einlaufverteiler (12) an den offenen Längsseiten (25, 26) und der Seitenwand (24) Verteilerbodenaufbiegungen (30, 31 und 34) aufweist.

9. Klappbandfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenartige Einlaufverteiler (12) im Bereich des etwa mittig vorgesehenen Flüssigkeitseinlaufes (4) geschlossene Seitenwände (21) und Längsseiten (22, 23) und einen geschlossenen Einlaufverteilerboden (27) aufweist, wobei dessen Längsseiten mit Vorhandensein der schlitzartigen Austrittsöffnungen (13) als offene Längsseiten (24, 25) ausgebildet sind.