DE19747535A1

DE19747535A1 - Assembly recovers metal swarf from liquid using back-pressure on filter

Info

Publication number: DE19747535A1
Application number: DE19747535A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Lang; Hartmut Jahn
Original assignee: FAUDI FILTERSYSTEME GmbH
Current assignee: FAUDI FILTERSYSTEME GmbH
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-04-29

Abstract

An assembly separates solid particles from a fluid in a sedimentation (1) vessel which has a solids removal device (2). The unit has two filter chambers (8,8'), the bases of which (11) are open. Filter cartridges (13) within the chambers (8,8') are cleaned from time to time by the application of compressed air introduced through the top (10) in the opposite direction to the normal flow of liquid. Sediment captured by the cartridges falls off and drops into the basin (1). The filter chamber (8,8') bases (11) are located within the sediment capture basin (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feststoffabschei dung aus Flüssigkeiten mit einem Sedimentationsbecken, das einen Austragsförderer aufweist, und mit mindestens zwei Filterkammern mit im Kammerunterteil eines Kammergehäuses angeordneten Filterkerzen, die mittels entgegen dem Flüssigkeitsstrom periodisch aus einer Druckluftquelle einem Kammeroberteil zugeführter Druckluft abreinigbar sind.The invention relates to a device for solids separation dung from liquids with a sedimentation basin, the has a discharge conveyor, and with at least two Filter chambers with in the lower part of a chamber housing arranged filter candles, which means against the Liquid flow periodically from a compressed air source Compressed air supplied to the chamber top can be cleaned.

Derartige Einrichtungen dienen zum Entfernen von Feststoffen aus Flüssigkeiten, wobei die Feststoffe unterschiedliche Partikelgrößen aufweisen können. Ein typischer Einsatzbereich für derartige Einrichtungen ist die Aufbereitung von Kühlschmierstoffen von Werkzeugmaschinen, wobei neben gröberen Partikeln, wie Spänen, auch sehr kleine Partikel anfallen, die ausgefiltert werden müssen.Such devices are used to remove solids from liquids, the solids being different Can have particle sizes. A typical area of application for such facilities the preparation of Cooling lubricants from machine tools, in addition to coarser particles, such as chips, also very small particles incurred, which must be filtered out.

Im Sedimentationsbecken werden gröbere Partikel als Sediment abgeschieden und ausgetragen. Die Filterkerzen in der nachgeschalteten Filterkammer ermöglichen eine Feinfiltrati on, um auch kleinste Partikel auszufiltern. Coarser particles become sediment in the sedimentation basin deposited and carried away. The filter candles in the downstream filter chamber enable fine filtration on to filter out even the smallest particles.

Bei bekannten Einrichtungen der eingangs genannten Gattung wird die Flüssigkeit nach dem Sedimentationsvorgang aus dem Sedimentationsbecken abgezogen und über eine Flüssigkeitslei tung der Filterkammer zugeführt. Die Filterkammer weist ein geschlossenes Kammergehäuse auf. Eine Trennwand trägt die Filterkerzen, die in das Kammerunterteil ragen und von der Flüssigkeit von außen nach innen durchströmt werden. Der sich dabei an den Filterkerzen absetzende Filterkuchen wird in gewissen Zeitabständen mittels Druckluft abgereinigt, die dem Kammeroberteil zugeführt wird und die Filterkerzen von innen nach außen durchströmt. Der dabei abgereinigte Filterkuchen sammelt sich im Kammerunterteil und muß von dort abgeführt werden.In known devices of the type mentioned after the sedimentation process, the liquid is removed from the Sedimentation basin withdrawn and over a liquid line device fed to the filter chamber. The filter chamber has one closed chamber housing. A partition carries the Filter candles that protrude into the lower part of the chamber and from the Liquid flows through from outside to inside. Which filter cake settling on the filter candles is in cleaned at certain intervals using compressed air, which the Chamber top is fed and the filter cartridges from the inside flows through to the outside. The cleaned filter cake collects in the lower part of the chamber and must be removed from there become.

Diese Einrichtungen sind von verhältnismäßig aufwendigem Aufbau, weil das Sedimentationsbecken einerseits und die Filterkammer beziehungsweise Filterkammern andererseits gesonderte, durch Leitungen miteinander verbundene Baueinhei ten bilden. Im Betrieb ist die notwendige gesonderte Abführung des anfallenden Schmutzes aus dem Sedimentations becken und aus der Filterkammer mit erheblichem Aufwand verbunden.These facilities are relatively expensive Structure because the sedimentation basin on the one hand and the Filter chamber or filter chambers on the other hand separate unit connected by cables form. The operation is separate Removal of dirt from sedimentation basin and out of the filter chamber with considerable effort connected.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß ihr Aufbau vereinfacht und ihr Platzbedarf verringert wird und insbesondere der Schmutzaustrag wesentlich vereinfacht wird.The object of the invention is therefore to provide a device train the genus mentioned so that their structure simplified and their space requirement is reduced and in particular the discharge of dirt is considerably simplified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filterkammer ein am Kammerboden offenes Kammerunterteil aufweist und im Sedimentationsbecken angeordnet ist. This object is achieved in that the Filter chamber an open lower part of the chamber bottom has and is arranged in the sedimentation basin.

Der beim Abreinigen der Filterkerzen mittels Druckluft anfallende Filterkuchen fällt aus dem am Boden offenen Kammerunterteil unmittelbar in das Sedimentationsbecken und wird aus diesem durch den ohnehin vorhandenen Austragsförde rer abgeführt. Wegen der Anordnung der Filterkammer im Sedimentationsbecken bildet die gesamte Filtereinrichtung eine im Aufbau kompakte und platzsparende, in einfacher Weise zu transportierende Baueinheit.The one when cleaning the filter candles with compressed air filter cake falls out of the open at the bottom Lower part of the chamber directly into the sedimentation basin and is from this through the already existing discharge funding dissipated. Because of the arrangement of the filter chamber in the Sedimentation basin forms the entire filter device a compact and space-saving design in a simple manner unit to be transported.

Es besteht keine Gefahr, daß sich bei der Abreinigung der Filterkerzen anfallender Schmutz im Filtersystem in Leitungen oder an anderen Stellen ablagert, da der Schmutz unmittelbar auf den darunter angeordneten Austragsförderer fällt.There is no risk that cleaning the Dirt accumulating in the filter system in pipes or deposits in other places, because the dirt immediately falls on the discharge conveyor arranged below.

Die Grob- und Feinabscheidung wird in einer einheitlichen Filtereinrichtung durchgeführt, in der die Sedimentationsab scheidung für die groben Partikel und die Feinfiltration kombiniert sind.The coarse and fine separation is in a uniform Filter device carried out in which the Sedimentationsab separation for coarse particles and fine filtration are combined.

Vorzugsweise sind im Sedimentationsbecken mindestens zwei Filterkammern angeordnet, deren Kammeroberteile wechselnd wahlweise mit der Druckluftquelle verbindbar sind. Damit wird ein kontinuierlicher Abscheidebetrieb ermöglicht.There are preferably at least two in the sedimentation basin Filter chambers arranged, the upper parts of which alternate are optionally connectable to the compressed air source. So that will continuous separation operation possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Kammeroberteil der Filterkammer abwechselnd wahlweise mit der Druckluftquelle und einem Druckluftspeicher verbindbar ist. Durch die Zufuhr von Druckluft aus dem Druckluftspeicher zu Beginn des Abreini gungsvorgangs wird eine stoßartige Rückströmung der Flüssigkeit durch die Filterkerzen entgegen der Filterströ mungsrichtung erzielt, wodurch der Filterkuchen von den Filterkerzen gelöst wird. Vorzugsweise ist das Speichervolu men des Druckluftspeichers auf das Volumen des Kammerober teils in der Weise abgestimmt, daß die im Druckluftspeicher vorhandene Druckluft gerade ausreicht, das Kammeroberteil mit Luft zu füllen. Während der beschriebenen ersten Phase des Abreinigungsvorgangs sind die Filterkerzen dabei noch vollständig in der Flüssigkeit eingetaucht. Bei der anschließenden Zufuhr von Druckluft aus der Druckluftquelle wird der Flüssigkeitsspiegel im Kammerunterteil langsam bis unterhalb der Filterkerzen abgesenkt.According to a preferred embodiment of the invention provided that the upper chamber part of the filter chamber alternating between the compressed air source and one Compressed air reservoir is connectable. By adding Compressed air from the compressed air reservoir at the start of cleaning supply process is a sudden backflow of Liquid through the filter candles against the filter flows direction achieved, whereby the filter cake from the Filter candles is released. Preferably, the storage volum of the compressed air reservoir to the volume of the chamber top partly matched in such a way that in the compressed air storage existing compressed air is just sufficient, the upper chamber part with To fill air. During the first phase of the The filter candles are still cleaning completely immersed in the liquid. In the subsequent supply of compressed air from the compressed air source the liquid level in the lower part of the chamber slowly increases lowered below the filter candles.

Zweckmäßigerweise mündet in dem Kammerunterteil unterhalb der Filterkerzen eine Entlüftungsleitung, deren Position die untere Lage des Flüssigkeitsspiegels am Ende des Absenkens bestimmt. Danach wird die Filterkammer entlüftet und wieder vollständig mit Flüssigkeit gefüllt.Appropriately opens into the lower part of the chamber below Filter candles a vent line, the position of which lower layer of the liquid level at the end of the lowering certainly. Then the filter chamber is vented and again completely filled with liquid.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in einem vereinfachten senkrechten Schnitt eine Einrichtung zur Feststoffabscheidung aus Flüssigkeiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Einrichtung zur Reinigung von Kühlschmierstoffen von Werkzeugmaschinen.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below described, which is shown in the drawing. The Drawing shows in a simplified vertical section a device for solids separation from liquids. In the illustrated embodiment, the Device for cleaning cooling lubricants from Machine tools.

In einem Sedimentationsbecken 1 ist ein Austragsförderer 2 angeordnet, der eine endlos umlaufende Kratzerkette 3 aufweist, die sich entlang dem Boden 4 des Sedimentationsbeckens 1 und von dort ansteigend zu einem Schmutzabwurf 5 bewegt. Die zu reinigende Flüssigkeit wird dem Sedimentati onsbecken 1 über eine Zufuhrleitung 6 zugeführt. Durch eine Umlenkfläche 7 wird die Strömung beruhigt, so daß die in der zugeführten Flüssigkeit enthaltenen groben Schmutzpartikel zum Boden 4 des Sedimentationsbeckens absinken. Kleinere und leichtere Schmutzpartikel verbleiben dabei in der Schmutz flüssigkeit im Sedimentationsbecken 1.A discharge conveyor 2 is arranged in a sedimentation basin 1 and has an endlessly rotating scraper chain 3 , which moves along the bottom 4 of the sedimentation basin 1 and rises from there to a dirt discharge 5 . The liquid to be cleaned is supplied to the sedimentation tank 1 via a feed line 6 . The flow is calmed by a deflection surface 7 , so that the coarse dirt particles contained in the supplied liquid sink to the bottom 4 of the sedimentation basin. Smaller and lighter dirt particles remain in the dirt liquid in the sedimentation basin 1 .

Innerhalb des Sedimentationsbeckens 1 sind mindestens zwei Filterkammern 8, 8' angeordnet, die jeweils ein Kammergehäuse 9 aufweisen, das ein Kammeroberteil 10 und ein Kammerunter teil 11 umschließt. Eine Trennwand 12 trennt das Kammerober teil 10 vom Kammerunterteil 11 und trägt mehrere Filterkerzen 13, die von der Trennwand 12 in das Kammerunterteil 11 ragen. Das Kammerunterteil 11 ist jeweils am Kammerboden offen.At least two filter chambers 8 , 8 'are arranged within the sedimentation basin 1 , each of which has a chamber housing 9 which encloses an upper chamber part 10 and a lower chamber part 11 . A partition wall 12 separates the upper chamber part 10 from the lower chamber part 11 and carries a plurality of filter candles 13 which protrude from the partition wall 12 into the lower chamber part 11 . The lower chamber part 11 is open on the chamber floor.

Das Kammeroberteil 10 jeder Filterkammer 8 beziehungsweise 8' ist über eine Flüssigkeitsleitung 14 beziehungsweise 14' mit einer Flüssigkeitspumpe 15 verbunden, die die gereinigte Flüssigkeit abzieht und ihrer Verwendung zuführt.The upper chamber part 10 of each filter chamber 8 or 8 'is connected via a liquid line 14 or 14 ' to a liquid pump 15 which draws off the cleaned liquid and supplies it for use.

Eine Druckluftquelle 16, beispielsweise eine Druckluftleitung oder eine Pumpe, ist über ein steuerbares Ventil 17 mit einem Druckluftspeicher 18 und über zwei steuerbare Ventile 19 und 19' mit dem jeweiligen Kammeroberteil 10 der Filterkammer 8 beziehungsweise 8' verbindbar. Der Druckluftspeicher 18 ist über steuerbare Ventile 20 beziehungsweise 20' ebenfalls wahlweise mit dem jeweiligen Kammeroberteil 10 der Filterkam mer 8 beziehungsweise 8' verbindbar. Über ein Entlüftungsven til 21 beziehungsweise 21' ist jede der beiden Filterkammern 8 beziehungsweise 8' zu entlüften. A compressed air source 16 , for example a compressed air line or a pump, can be connected via a controllable valve 17 to a compressed air reservoir 18 and via two controllable valves 19 and 19 'to the respective upper chamber part 10 of the filter chamber 8 or 8'. The compressed air reservoir 18 can also be connected to the respective upper chamber part 10 of the filter chamber 8 or 8 'via controllable valves 20 or 20 '. Via a vent valve 21 or 21 ', each of the two filter chambers 8 and 8 ' is to be vented.

Die in dem Sedimentationsbecken 1 enthaltene Schmutzflüssig keit wird unter der Wirkung der Pumpe 15 von unten in das Kammerunterteil 11 gesaugt und durchströmt die Filterkerzen 13 von außen nach innen, wobei die noch in der Flüssigkeit befindlichen Feststoffe als Filterkuchen an den Filterkerzen 13 angeschwemmt werden. Die gereinigte Flüssigkeit gelangt in das Kammeroberteil 10 und wird durch die Pumpe 15 weggeför dert, wobei über steuerbare Klappen 22 beziehungsweise 22' in den Leitungen 14 beziehungsweise 14' jeweils eine der beiden Filterkammern 8 beziehungsweise 8' mit der Pumpe 15 verbunden ist.The dirty liquid contained in the sedimentation tank 1 is sucked under the action of the pump 15 from below into the lower chamber part 11 and flows through the filter candles 13 from the outside inwards, the solids still in the liquid being washed up as filter cakes on the filter candles 13 . The cleaned liquid enters the upper chamber part 10 and is pumped away by the pump 15 , one of the two filter chambers 8 and 8 'being connected to the pump 15 via controllable flaps 22 and 22 ' in the lines 14 and 14 '.

Nach Erreichen eines vorgegebenen maximalen Differenzdrucks werden die Filterkerzen 13 der jeweils in Betrieb befindli chen Filterkammern 8 beziehungsweise 8' abgereinigt. Dies wird am Beispiel der einen Filterkammer 8 beschrieben. Grundsätzlich befindet sich eine der beiden Filterkammern 8, 8' jeweils im Filterbetrieb, während die andere Filterkammer abgereinigt wird.After reaching a predetermined maximum differential pressure, the filter cartridges 13 of the filter chambers 8 and 8 'in operation are cleaned. This is described using the example of one filter chamber 8 . Basically, one of the two filter chambers 8 , 8 'is in filter operation while the other filter chamber is being cleaned.

Durch Schließen des Ventils 22 wird der Filtervorgang der Filterkammer 8 unterbrochen. Durch Öffnen des Ventils 20 wird die Druckluft aus dem Druckluftspeicher 18 in das Kammerober teil 10 der Filterkammer 8 geblasen. Die hierdurch verdrängte Flüssigkeit durchströmt die Filterkerzen 13 von innen nach außen und löst dabei den Filterkuchen von der Außenseite der Filterkerzen ab. Die Reste des Filterkuchens sammeln sich am Boden 4 des Sedimentationsbehälters 1 und werden von dem Austragsförderer 2 erfaßt und in einen Sammelbehälter 23 abgeworfen. The filtering process of the filter chamber 8 is interrupted by closing the valve 22 . By opening the valve 20 , the compressed air from the compressed air reservoir 18 is blown into the upper chamber part 10 of the filter chamber 8 . The liquid thus displaced flows through the filter candles 13 from the inside to the outside and thereby detaches the filter cake from the outside of the filter candles. The remnants of the filter cake collect on the bottom 4 of the sedimentation container 1 and are picked up by the discharge conveyor 2 and thrown into a collecting container 23 .

Das Speichervolumen des Druckluftspeichers 18 ist so bemessen, daß für den im wesentlichen schlagartig ablaufenden Abreinigungsvorgang nur die Flüssigkeit im Kammeroberteil 10 verdrängt wird. Nachdem das Ventil 20 geschlossen wurde, wird das Ventil 19 geöffnet, so daß Druckluft von der Druckluft quelle 16 in die Filterkammer 8 strömt. Die Strömungsge schwindigkeit wird durch ein (nicht dargestelltes) Regelven til so begrenzt, daß der Flüssigkeitsspiegel im Kammerunter teil 11 nur langsam absinkt. Eine unterhalb der Filterkerzen 13 mündende Entlüftungsleitung 24 legt das minimale Flüssigkeitsniveau fest. Erreicht der Flüssigkeitsspiegel im Kammerunterteil 11 die Entlüftungsleitung 24, so entweicht die Luft durch die Entlüftungsleitung 24 und der Flüssig keitsspiegel verbleibt auf diesem tiefsten Stand. Beim Absenken des Flüssigkeitsspiegels im Kammerunterteil werden alle Filterkuchenreste aus dem Kammerunterteil 11 gedrückt und sinken ab.The storage volume of the compressed air reservoir 18 is dimensioned such that only the liquid in the upper chamber part 10 is displaced for the cleaning process which occurs essentially suddenly. After the valve 20 has been closed, the valve 19 is opened so that compressed air from the compressed air source 16 flows into the filter chamber 8 . The Strömge speed is limited by a (not shown) Regelven valve so that the liquid level in the lower chamber part 11 drops only slowly. A vent line 24 opening below the filter candles 13 defines the minimum liquid level. When the liquid level in the lower chamber part 11 reaches the vent line 24 , the air escapes through the vent line 24 and the liquid level remains at this lowest level. When the liquid level in the lower chamber part is lowered, all filter cake residues are pressed out of the lower chamber part 11 and sink.

Nach einer vorgegebenen Zeitspanne werden das Ventil 19 geschlossen und das Entlüftungsventil 21 geöffnet. Der Flüssigkeitsspiegel in der Filterkammer 8 steigt an, bis das Kammeroberteil 10 wieder vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Anschließend ist die Filterkammer 8 wieder betriebsbe reit. In entsprechender Weise werden die Filterkerzen 13 der anderen Filterkammer 8' abgereinigt, nachdem die Klappe 22' geschlossen und die Klappe 22 geöffnet ist.After a predetermined period of time, the valve 19 is closed and the vent valve 21 is opened. The liquid level in the filter chamber 8 rises until the upper chamber part 10 is completely filled with liquid again. Then the filter chamber 8 is ready for operation again. In a corresponding manner, the filter candles 13 of the other filter chamber 8 'are cleaned after the flap 22 ' is closed and the flap 22 is open.

Nach jedem Abreinigungsvorgang wird der Druckluftspeicher 18 durch Öffnen der Ventils 17 wieder von der Druckluftquelle 16 bis zu einem vorgegebenen Speicherdruck gefüllt.After each cleaning process, the compressed air reservoir 18 is filled again from the compressed air source 16 up to a predetermined storage pressure by opening the valve 17 .

Claims

1. A device for separating solids from liquids with a sedimentation basin, which has a discharge conveyor, and with at least two filter chambers with filter cartridges arranged in the lower chamber part of a chamber housing, which can be cleaned periodically from a compressed air source supplied with compressed air from a compressed air source against the liquid flow, characterized in that the filter chamber ( 8 or 8 ') has an open lower chamber part ( 11 ) on the chamber bottom and is arranged in the sedimentation basin ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the sedimentation basin ( 1 ) two filter chambers ( 8 , 8 ') are arranged, the upper chamber parts ( 10 ) alternately selectively connectable to the compressed air source ( 16 ).

3. Device according to claim 1, characterized in that the upper chamber part ( 10 ) of the filter chamber ( 8 or 8 ') alternately optionally with the compressed air source ( 16 ) and a compressed air reservoir ( 18 ) can be connected.

4. Device according to claim 3, characterized in that the storage volume of the compressed air reservoir ( 18 ) is matched to the volume of the upper chamber part ( 10 ).

5. Device according to claim 3, characterized in that in the lower chamber part ( 11 ) below the filter candles ( 13 ) opens a vent line ( 24 ).