DE19635364C2 - Vorrichtung zum Filtern von verunreinigten flüssigen Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern eines verunreinigten flüssigen Mediums und zum gleichzeitigen Aus­ tragen der Verunreinigungen, aus der Vorrichtung, mit einem Schmutztank mit einem in diesen eingehängten zusätzlichen Ka­ sten mit einem in dessen Boden angeordneten Spaltsieb, des­ sen Eintrittsseite nach unten gerichtet ist, mit einem Zu­ lauf zum Einleiten des verunreinigten Mediums, mit einer um­ laufenden, Kratzerwinkel aufweisenden Kratzerkette, wobei die Kratzerwinkel im Strömungsweg des flüssigen Mediums vor dessen Eintritt in das Spaltsieb zum Abstreifen von Verunrei­ nigungen vom Spaltsieb an dessen Unterseite vorbeigleiten, und mit einer Absaugpumpe zum Abführen des Filtrats.

Filter dieser Art werden zum Beispiel bei der spanabhebenden Fertigung für Kühlschmiermittel verwendet. Ebenso verwendet man diese Filter zum Filtern von Ölen und Emulsionen.

Ein Spaltsieb besteht im wesentlichen aus mehreren mit engem Abstand nebeneinanderliegenden und damit zwischen sich Spal­ te freilassenden Stäben. Das zu reinigende Medium wird zur Aufgabe- oder Eintrittsseite des Spaltsiebes geführt und durch dieses durchgepreßt. Das flüssige Medium tritt durch die Spalte durch. Die Verunreinigungen werden zurückgehal­ ten. Abhängig von der Stärke der Verunreinigung und der Grö­ ße der Verunreinigungen selbst setzt sich ein Spaltsieb nach einiger Zeit zu. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, eine Kratzerkette mit ihren Kratzerwinkeln an der Aufgabe- oder Eintrittsseite des Spaltsiebes vorbeizuführen. Die Kratzer­ winkel gleiten über diese Seite des Spaltsiebs, streifen die Verunreinigungen ab und führen sie durch den Schmutztank ei­ nem Schmutzkasten zu.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist aus der US-PS 2 865 509 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung liegt der Schmutztank in einem ihn umschließenden größeren sogenannten Aufnahmetank. Aus dem zusätzlichen Kasten strömt das gereinigte Filtrat seitlich über in diesen Aufnahmetank. Der Ansaugstutzen der Absaugpumpe liegt in diesem Aufnahme­ tank. Das in den Aufnahmetank fließende gereinigte Filtrat ist nicht vollständig sauber. Es enthält Schwebeteilchen und feine Verunreinigungen aller Art. Diese setzen sich am Boden des Aufnahmetanks ab. In Abständen von Wochen oder Monaten muß er gereinigt werden. Hierzu müssen der Schmutztank, der zusätzliche Kasten mit der Kratzerkette, deren Antrieb usw. vom Aufnahmetank gelöst und aus diesem herausgehoben werden. Anschließend wird der Aufnahmetank gereinigt, und schließ­ lich müssen der Schmutztank und die weiteren Teile wieder in den Aufnahmetank eingesetzt und mit diesem verbunden werden. Dies ist eine Arbeit von vielen Stunden.

Bei der bekannten Vorrichtung läuft die Kratzerkette ständig um. Dies bedeutet, daß die Kratzerwinkel, die Unterseite des Spaltsiebes, an dem die Kratzerwinkel vorbeigleiten, und die Oberseite des Bodens des Schmutztanks, an dem die Kratzerwin­ kel auch ständig vorbeistreichen, einem ständigen Verschleiß ausgesetzt sind. Ein Anhalten der Kratzerkette ist nicht mög­ lich, da sich das Spaltsieb dann zusetzen und dies den Be­ trieb unterbrechen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Filtern von verunreinigten flüssigen Medien so auszubil­ den, daß der Aufnahmetank entfällt und die Kratzerkette nicht ständig umläuft. Weiter soll der wirksame Querschnitt des eigentlichen Filters hoch und konstant gehalten werden. Dann kann es ständig mit hoher Leistung arbeiten. Die Lei­ stung wird nicht durch Zusetzen des eigentlichen Filters her­ abgesetzt. Die Praxis verlangt Filter, mit denen die verun­ reinigten flüssigen Medien fein oder nur grob gefiltert wer­ den. Eine Kühlflüssigkeit, die durch Bohrungen in einem Schneidwerkzeug durchläuft, muß fein gefiltert werden. Ein flüssiges Medium, das lediglich Schleifstaub oder Späne weg­ spült, muß nur grob gefiltert werden. Die Erfindung stellt sich diesen Anforderungen der Praxis. Sie ermöglicht die Kon­ struktion eines Filters, mit dem Medien die verunreinigten flüssigen Medien fein oder nur grob gefiltert werden.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der An­ saugstutzen der Absaugpumpe in dem Kasten über dem Spaltsieb liegt. Der Aufnahmetank entfällt. Es sei angenommen, daß die Vorrichtung in Betrieb ist und die Absaugpumpe läuft. Die Kratzerkette steht still. Die Absaugpumpe saugt das in dem Kasten über dem Spaltsieb stehende gereinigte Filtrat ab. Wenn sich das Spaltsieb im Laufe der Zeit zusetzt und damit weniger verunreinigtes Medium durch das Spaltsieb durch­ tritt, sinkt die Höhe des im Kasten stehenden gereinigten Filtrates. Damit steigt der Unterschied zwischen dem Druck außerhalb des Kastens, in dem das flüssige Medium einen kon­ stanten Pegel aufweist, und dem Druck im Kasten, in dem der Pegel des Filtrates sinkt. Damit steigt der sogenannte geodä­ tische Druck. Dieser höhere Druck wirkt auf das Spaltsieb ein, und dessen Filterleistung steigt an. Bei einem starken Zusetzen des Spaltsiebes reicht auch der erhöhte geodätische Druck nicht mehr aus, das flüssige Medium durch das Spalt­ sieb zu drücken. Die Pegelhöhe des Filtrates im Kasten sinkt unter ein Minimum. Dieses Minimum wird meßtechnisch festge­ stellt und führt zum Einschalten der Kratzerkette. Sie rei­ nigt die Unterseite der Kratzerkette. Das Spaltsieb wird wie­ der durchlässig, und der Pegel des Filtrates im Kasten steigt. Die Kratzerkette wird abgeschaltet. Damit wird er­ reicht, daß die Kratzerkette nicht ständig, sondern nur bei Bedarf läuft. Damit wird elektrische Antriebsenergie gespart und die Lebensdauer der Kratzerwinkel und des Spaltsiebs er­ höht. Wie ausgeführt, entfällt der bei der bekannten Vorrich­ tung vorhandene Aufnahmetank. Die gesamte Vorrichtung wird kleiner und läßt sich kostengünstiger herstellen. Zusätzlich entfällt das zeitaufwendige Reinigen des Aufnahmetanks.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß der Kasten zwischen den beiden Seiten des Schmutztankes in diesen eingehängt ist, der Zulauf auf der einen Seite des Kastens in den Schmutztank einmündet, mindestens eine weite­ re Absaugpumpe vorgesehen ist und deren Ansaugstutzen in die vom Zulauf abgelegene Seite des Schmutzkastens mündet. Der Kasten befindet sich somit in etwa in der Mitte zwischen den beiden Seiten des Schmutztanks. Auf seiner vom Zulauf abge­ wandten Seite ist die weitere Absaugpumpe vorgesehen. Diese saugt flüssiges Medium, das nicht durch das Spaltsieb durch­ getreten ist, ab. Trotzdem ist dieses Medium gefiltert, da die ursprünglich in ihm enthaltenen Verunreinigungen auf dem Weg zwischen dem Zulauf und dem Ansaugstutzen dieser weite­ ren Absaugpumpe sedimentiert oder sich am Boden des Schmutz­ tanks abgesetzt haben. Damit saugt die erste Absaugpumpe fein und die weitere Absaugpumpe weniger fein gefiltertes Me­ dium ab. Das feingefilterte Medium wird zum Beispiel für die Innenkühlung von Werkzeugen verwendet. Das weniger fein ge­ filterte Medium dient zum Beispiel zur Außenkühlung von Werk­ zeugen. Bei diesem sogenannten Grobfiltrat wurden im wesent­ lichen nur die Späne durch Sedimentation abgesondert. Bei der bekannten Vorrichtung wird dagegen das gesamte Filtrat feingefiltert. Dies muß als eine Verschwendung angesehen wer­ den.

Zweckmäßig ist der Kasten an seinem oberen Ende offen. Dies erleichtert seine Konstruktion. Weiter erübrigen sich Entlüf­ tungs- und Belüftungsöffnungen.

Schließlich ist gemäß der Erfindung noch vorgesehen, daß die Kratzerkette über die Eintrittsseite des Spaltsiebes hinaus bis in die vom Zulauf abgelegene Seite des Schmutztankes ge­ führt ist. Damit werden auch Verunreinigungen, die sich in diesem Bereich des Schmutztanks auf dessen Boden abgesetzt haben, aufgenommen und zum Schmutzkasten geführt.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter erläutert. Diese Ausführungs­ form wird in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die Figur zeigt das eigentliche Filtergerät 12, das im Schmutztank 14 angeordnet ist. Dieser ist mit einem Deckel verschlossen. Ausgehend von diesem Deckel verläuft der Hals 18 schräg nach oben. Er ist vollständig geschlossen. Der Zu­ lauf 20 wird durch ein Rohr gebildet, aus dem das Filtrat austritt. Der Weg des Filtrats im Schmutztank 14 wird im fol­ genden noch beschrieben. Die Kratzerkette 32 wird im Hals 18 geführt. Man erkennt ihr oberes Trum 34 und ihr unteres Trum 36. Die Kratzerkette trägt mehrere Kratzerwinkel 38. Das obe­ re Ende des Halses 18 ist offen. Dort befindet sich eine Schmutzabwurfkante 40. Unter dieser befindet sich ein Schmutzkasten 42. Ein zusätzlicher Kasten 44 hängt im Schmutztank 14. Das Spaltsieb 24 bildet den Boden des Ka­ stens 44. Eine Absaugpumpe 46 ist vorgesehen und weist einen in den Kasten 44 kurz oberhalb des Spaltsiebs 24 mündenden Ansaugstutzen 48 auf. Eine weitere Absaugpumpe 50 ist bei Blick auf die Figur rechts vom Kasten 44 angeordnet. Ihr An­ saugstutzen 52 mündet in den unteren Bereich des Schmutz­ tanks 14. Das verunreinigte flüssige Medium wird über den Zu­ lauf 20 zugeführt. Es läuft unten am Zulauf 20 aus, sinkt nach unten und teilt sich im wesentlichen in zwei Strömungen auf. Diese werden durch die beiden bogenförmigen und in je einem Pfeil endenden Linien angezeigt. Die eine Strömung tritt von unten in das Spaltsieb 24 ein und steigt im Kasten 44 nach oben. Die zweite Strömung strömt an der Unterseite des Kastens 44 vorbei und gelangt in den rechts liegenden Be­ reich des Schmutztanks 14. Das in den Kasten 44 eintretende flüssige Medium wird durch das Spaltsieb 24 stärker und das an diesem vorbeiströmende Medium wird durch Sedimentation nur weniger stark gefiltert. Diese beiden verschieden stark gefilterten Medien werden durch die Absaugpumpen 46 und 50 abgepumpt. Wie ausgeführt, liefert die Absaugpumpe 46 das Fein- und die Absaugpumpe 50 das Grobfiltrat.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Filtern eines verunreinigten flüssigen Me­ diums und zum gleichzeitigen Austragen der Verunreinigun­ gen aus der Vorrichtung, mit einem Schmutztank (14) mit einem in diesen eingehängten zusätzlichen Kasten (44) mit einem in dessen Boden angeordneten Spaltsieb (24), dessen Eintrittsseite nach unten gerichtet ist, mit einem Zulauf (20) zum Einleiten des verunreinigten Mediums, mit einer umlaufenden, Kratzerwinkel (38) aufweisenden Kratzerkette (34, 36) wobei die Kratzerwinkel (38) im Strömungsweg des flüssigen Mediums vor dessen Eintritt in das Spalt­ sieb (24) zum Abstreifen von Verunreinigungen vom Spalt­ sieb (24) an dessen Unterseite vorbeigleiten, und mit ei­ ner Absaugpumpe (46) zum Abführen des Filtrats, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (48) der Absaugpum­ pe (46) in dem Kasten (44) über dem Spaltsieb (24) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (44) zwischen den beiden Seiten des Schmutztan­ kes (14) in diesen eingehängt ist, der Zulauf (20) auf der einen Seite des Kastens (44) in den Schmutztank (14) einmündet, mindestens eine weitere Absaugpumpe (50) vorge­ sehen ist und deren Ansaugstutzen (52) in die vom Zulauf (20) abgelegene Seite des Schmutztanks (14) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (44) an seinem oberen Ende offen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kratzerkette (34, 36) über die Ein­ trittsseite des Spaltsiebes (24) hinaus bis in die vom Zu­ lauf (20) abgelegene Seite des Schmutztankes (14) geführt ist.