DE4137608A1 - Vorrichtung zur filterung von mit feststoffen beladenen fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der in An­ spruch 1 angegebenen Gattung.

Eine derartige kombinierte Vorrichtung, bei der ein Filter­ vlies einerseits und eine Magnetwalze andererseits vorgese­ hen ist, ist aus einem Prospekt "Barnes-Drill-Fabric- Coolant-Cleaning-Filters" bekannt. Die bekannte Vorrich­ tung ist konstruktiv sehr aufwendig. Dort wird im Bereich der Filtervliesabwurfseite über eine Flüssigkeitsförderrin­ ne der Vorrichtung die Flüssigkeit zugeführt, wobei im Mit­ telbereich des Vliesbandes eine vergleichsweise schmale Magnetwalze vorgesehen ist und zwischen Magnetwalze und wirksamer Filtervliesoberfläche ein Umlenkblech, derart, daß die Flüssigkeit zunächst zwischen Magnetwalze und Um­ lenkblech geleitet wird und von den an der Magnetwalze an­ haftenden magnetisierbaren Teilen an das andere Ende des Umlenkbleches gefördert wird, dort umgelenkt wird, um dann unterhalb des Umlenkbleches das breitere Filtervlies zu be­ netzen. Werden zwischen Magnetwalze und Umlenkblech grobe­ re Partikel von der zu filternden Flüssigkeit eingespült, kann es zu erheblichen Betriebsstörungen und zum Still­ stand der Anlage kommen.

Filteranlagen ohne Magnetwalze sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Hier sei lediglich als Beispiel auf die DE 36 40 504, die DE 38 11 932 oder die DE 38 08 968, DE-U-72 18 709, letztere mit umlaufendem Filterband, ver­ wiesen.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden die Feststoffe allgemein auf den Filterbändern abgelagert, unabhängig da­ von, ob sie magnetisierbar sind oder nicht, und taktweise mit dem Filterband ausgetragen. Dabei wird regelmäßig die zu filternde Flüssigkeit über die als Hohlwelle ausgebilde­ te zentrische Welle zugefügt. Die Feststoffe setzen sich am Vlies ab, die Flüssigkeit läuft durch das Vlies und das Kettenband hindurch in Schwerkraftsrichtung nach unten und wird dann einer weiteren Verwendung zugeführt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Funktionsfähigkeit einer Vorrichtung mit Filter­ vlies und Magnetwalze verbessert, das Arbeitsergebnis opti­ miert und mit der, anders als bei der gattungsgemäßen Lö­ sung, eine Trennung zwischen Filterkuchen und magnetisier­ baren Gegenständen möglich gemacht wird.

Mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Entfernung der magnetisierbaren Feststoffe in Drehrichtung der Walze gese­ hen der Endbereich der von zu behandelnder Flüssigkeit be­ netzten Magnetwalzenoberfläche und zur Weiterführung der erfaßten Feststoffe wenigstens ein Teil der unbenetzten Magnetwalzenoberfläche vorgesehen ist.

Dadurch, daß sich der benetzte magnetisch wirksame Bereich der Magnetwalzenoberfläche in Drehrichtung gesehen aus der Flüssigkeit heraus nach oben in den unbenetzten Zustand be­ wegt, wird erreicht, daß vergleichsweise früh magnetisier­ bare Feststoffe an die verholzte Oberfläche angezogen wer­ den und diese sofort über den unbenetzten Walzenteil abge­ fördert werden können. Der sich durch die magnetisierbaren Stoffe bildende Belag auf der Magnetwalzenoberfläche wirkt dabei zusätzlich als Förderkamm oder -rechen, insbesondere auch für grobe nicht magnetisierbare Teile, die dann gleichzeitig unmittelbar mit ausgetragen werden, d. h. sie belasten die spätere weitere Filtration der Flüssigkeit über das Filtervlies nicht.

Bei der konstruktiven Ausgestaltung dieses Erfindungsgedan­ kens können unterschiedliche Wege eingeschlagen werden. So sieht die Erfindung in einer Ausgestaltung einer Vorrich­ tung mit einer sich gleichsinnig zum Filtervlies bewegen­ den Magnetwalze vor, daß die Magnetwalze von einem Ab­ schirmblech im Einlaufsbereich der zu filternden Flüssig­ keit gegen unmittelbare Benetzung geschützt ist.

Dies hat den Vorteil, daß eine Konstruktion möglich ist, die ein tangentiales Einströmen der Flüssigkeit möglich macht, wobei die Feststoffe erst nach einem Durchlauf der Abschirmzone in den Bereich der Magnetwalze gelangen. Da­ mit wird auch erreicht, daß fortlaufend das Filtervlies im Einlaufbereich freigespült wird, wodurch ein hoher Durch­ satz erhalten bleibt.

Bei einer anderen Gestaltung, bei der sich die Magnetwalze gegen die Bewegungsrichtung des Filtervlieses bewegt, ist vorgesehen, daß der Einlaufbereich der zu filternden Flüs­ sigkeit so relativ zur Magnetwalze angeordnet ist, daß die­ se zunächst von der zu filternden Flüssigkeit im Gegen­ strom beaufschlagt wird, wobei danach die Flüssigkeit in den Filterraum zwischen Magnetwalze und Filtervlies ge­ langt.

Diese Ausgestaltung ermöglicht neben einer optimalen Ent­ fernung der magnetisierbaren Elemente aus der Flüssigkeit unmittelbar beim ersten Anströmen der Flüssigkeit an die Walze, daß es mit einfachen Mitteln möglich ist, auch die entnommenen magnetisierbaren Teile vom Filterkuchen zu trennen und im Kopfbereich der Magnetwalze von jener abzu­ heben.

Zu diesem Zwecke sieht die Erfindung, unabhängig davon, welche Gestaltungsart herangezogen wird, auch vor, daß die Magnetwalze mit wenigstens einem Abstreifelement zum Ab­ streifen der aufgenommenen Metallteile ausgerüstet ist.

Das Abstreifblech kann dabei so angeordnet sein, daß ein synchrones Auswerfen mit dem Filterkuchen möglich ist, zweckmäßig ist es aber auch, den Abstreifvorgang zur Tren­ nung der ausgefilterten Medien heranzuziehen.

Um letzteres mit einfachen Mitteln zu ermöglichen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß das Abstreifelement zum Abstreifen der aufgenommenen Metallteile mit einem Ab­ wurf der Metallteile in einen besonderen Behälter ausge­ rüstet ist.

Je nach Größe der Vorrichtung kann es zweckmäßig sein, nicht nur seitlich an den Magnetwalzen, sondern auch im Mittelbereich Stützrohre bzw. Stützringe vorzusehen, wobei bei einer solchen Bauweise es zweckmäßig sein kann, zwi­ schen den in der Mitte angeordneten Stützringen eine Flüs­ sigkeitsfüllstandsonde vorzusehen, die natürlich auch an einer anderen Stelle der Vorrichtung angebracht sein kann.

Diese an sich bekannte Füllstandsonde ermöglicht es nach Beschreiben eines gewissen Füllstandes, der unmittelbar auf das Zusetzen des Filtervlieses schließen läßt, den Vor­ schub des Filtervlieses über die Kettenbänder vorzunehmen, und zwar solange, bis der Flüssigkeitsspiegel wieder ab­ sinkt, was insbesondere dann geschieht, wenn frisches, nicht zugesetztes Filtervlies zum Filtern zur Verfügung steht.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die Magnetwalze als Wal­ ze mit Ringpolen in Fein- oder Grobeinteilungen oder als Walze mit Längspoleinteilung oder als Walze mit begrenztem Magnetfeld ausgebildet ist.

Im letzteren Fall der Null-Zonen-Walze kann ggf. auch das Abschirmblech entfallen, da hier automatisch trotz Be­ netzung der Magnetwalze ein Anziehen der magnetisierbaren Teilchen nicht im Einlaufbereich der Flüssigkeit vorgenom­ men wird, wenn die Magnetzone eine entsprechende Lage ein­ nimmt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung in verein­ fachter Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt etwa nach Linie II-II in Fig. 1 in unterschiedlichen Vorrichtungsaussichtsebenen,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungs­ form der Vorrichtung in vereinfachter Darstellung sowie in

Fig. 4 einen Teilausschnitt aus einer Magnetwalze nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung werden bei den unter­ schiedlichen Ausführungsformen insbesondere gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 3 die gleichen Bezugszeichen für funktional glei­ che Bauteile verwendet, ggf. ergänzt durch ein " ′ ".

Die in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete vereinfacht wie­ dergegebene Vorrichtung wird beispielsweise von einem aus Edelstahl oder einem anderen nicht magnetisierbaren metall­ bestehenden Gehäuse 2 gebildet, durch das die zu behandeln­ de Flüssigkeit geführt wird. Dafür ist ein Einlaufkanal 3 vorgesehen, der mit seinem vorderen Abgabeende 4 in einen Spalt eingreift, der quer an der Vorrichtung routierbar ge­ lagerten Magnetwalze 5 einerseits und einem Endlosketten­ band 6 andererseits gebildet ist, wobei das Kettenband 6 mittels Umlenkrollen 7 und Führungsrollen bzw. Führungsrin­ gen 8 in der sich aus Fig. 1 bzw. Fig. 3 ergebenden Form geführt ist. Das Kettenband 6 kann z. B. aus Edelstahl, aber auch aus Kunststoff gefertigt sein, wobei die Füh­ rungsrollen 8 zweckmäßig ebenfalls aus einem Kunststoff be­ stehen.

Wenigstens eine der Führungsrollen 7, die Rolle 7ß ist mit einem Motor 9 zum Antrieb ausgerüstet, wobei der Motor 9 über Getrieberäder 10 und 11 auch zur Drehung der Magnet­ walze 5 ausgebildet ist.

In seinem, einen Umschließungsgrad von etwa 180° bildenden in Schwerkraftsrichtung oben liegenden Bereich wird das Kettenband 6 von einem Filtervlies 12 in Bandform abge­ deckt, welches aus einem Reservoir von einer Vorratsrolle 13 abgezogen wird und mit Filterkuchen belegt in einen Ab­ wurf 14 eingeführt wird.

Wie sich insbesondere aus Fig. 1 noch ergibt, wird die Ma­ gnetrolle 5 bereichsweise von einem Abschirmblech 15 gegen unmittelbare Beaufschlagung durch die mit dem Feststoff be­ haftete zu filternde Flüssigkeit geschützt, derart, daß sich nur im vorderen Auswurfbereich des Vliesbandes 12 an der mit dem Antrieb versehenen Umlenkrolle 7, der Umlenk­ walze 7ß ein freies Segment der Magnetrolle 5 gegenüber den nicht näher dargestellten Filterkuchen gilt. Zum Aus­ tragen der magnetisierbaren Teile ist ein Abstreifblech 16 mit einer Förderrinne 16a vorgesehen. Der aktive benetzte Bereich der Magnetwalze 5 ist mit 19, der benetzungsfreie Förderbereich bis zum Abstreifblech 16 mit 20 bezeichnet.

Die Wirkungsweise ist dabei die folgende:
Die Bohremulsion od. dgl. wird in den Einlaufkanal 3 in den Spalt zwischen Abstandblech 15 und vom Kettenband 6 ge­ tragenen Filtervlies eingeleitet. Der vordere Bereich wird durch diesen gebildeten Spalt jeweils freigespült, so daß sich in Fig. 1 etwa der linken Figurenhälfte im linken un­ teren Quadranten der Magnetrolle 5 bzw. der Gesamtvorrich­ tung ein Filterkuchenansatz bildet, auch so, daß der freie Bereich der Magnetwalze 5 benetzbar bzw. von den magneti­ sierbaren Teilchen beaufschlagbar ist.

Der unmittelbar von magnetisierbaren Teilchen erreichbare Teil der Magnetwalze ist mit einer Klammer bezeichnet und trägt das Bezugszeichen 19. Erkennbar wird dieser Teil der Magnetwalze bei der angegebenen Drehrichtung nach oben aus dem Bereich der unmittelbaren Flüssigkeitsbenetzung ausge­ hoben.

Die gefilterte Flüssigkeit durchdringt das Filtervlies und wird unten über einen Abfluß 17 abgeleitet. Zur Überprü­ fung des Füllstandes der Flüssigkeit in der Vorrichtung ist zwischen zwei mittleren Führungsringen 8a und 8b eine Sonde 18 vorgesehen, die bei Benetzung ihres vorderen Be­ reiches den Motor 9 aktiviert, derart, daß das Filtervlies einerseits und die Magnetrolle andererseits um ein bestimm­ tes Maß vorgezogen wird. Dabei werden über die Schableiste 16 die magnetisierbaren Teilchen von der Magnetwalze 5 ab­ geschoben.

In Fig. 3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Er­ findung dargestellt, wobei der wesentliche Unterschied ist, daß dort die Magnetwalze 5′ sich gegen die Vorschubbe­ wegung des Filtervlieses 12 bewegt. Die Magnetwalze 5′ kann beispielsweise permanent umlaufen.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die zu filternde Flüssigkeit über den Einlaufkanal 3 zugeführt, wobei das vordere Abgabeende 4′ die Strömung so führt, daß diese zu­ nächst den mit 19′ bezeichneten Bereich der Magnetwalze 5ß berührt, derart, daß dort unmittelbar die magnetisierbaren Teile anhaften können und nach oben in den unbenetzten Be­ reich der Magnetwalze 5 aushebbar sind. Über die Schablei­ ste 14′ können diese Teile dann von der Magnetwalze 5′ ab­ genommen werden und einem besonderen Aufnahmebehälter 14a zugeführt werden.

In Fig. 4 ist noch ein Ausschnitt aus einer Magnetwalze dargestellt mit Ringpolelementen 21 bzw. 22 und zwischenge­ stalteten Spurenelementen 23, wobei die Spalte zwischen den Ringpolelementen mit Ringscheiben 24 zur Bildung einer glatten Walzenoberfläche überdeckt sind.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann zur Straffung des Kettenförderers ei­ ne der Umlenkrollen 7, z. B. in Fig. 1 die untere mit 7a be­ zeichnete Rolle, als Spannrolle ausgebildet sein. Die Zu­ führrinnen 3 können als Schwingförderer gestaltet sein. Dies gilt beispielsweise auch für die Förderrinne 16a zum Abtransport der magnetisierbaren Teilchen beim Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 und dgl. mehr.

Claims (8)

1. Vorrichtung (1) zur Filterung von mit magnetisierbaren und nicht magnetisierbaren Feststoffen beladenen Flüssigkei­ ten, insbesondere von Schleif- oder Bohrwässern, von Schmieremulsionen für die spanende Bearbeitung von Werk­ stoffen od. dgl., mit einem über Führungsrollen (7) und ein Kettenband od. dgl. geführtes, von einem Reservoir (13) abgezogenes Vlies- bzw. Filterband (12), wobei ko­ axial zu den Vliesbandführungsrollen (7) eine Magnetwalze (5) zur Entfernung magnetisierbarer Teilchen aus der Flüs­ sigkeit und/oder aus dem Filterkuchen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung der magnetisierbaren Feststoffe in Dreh­ richtung der Walze (5) gesehen der Endbereich (19) der von zu behandelnder Flüssigkeit benetzten Magnetwalzenoberflä­ che und zur Weiterführung der erfaßten Feststoffe wenig­ stens ein Teil (20) der unbenetzten Magnetwalzenoberfläche vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer sich gleichsinnig zum Filtervlies bewegenden Magnetwalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwalze (5) von einem Abschirmblech (15) im Einlaufbereich der zu filternden Flüssigkeit gegen unmit­ telbare Benetzung geschützt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer gegen die Bewegungs­ richtung des Vliesbandes rotierenden Magnetwalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufbereich der zu filternden Flüssigkeit so re­ lativ zur Magnetwalze angeordnet ist, daß diese zunächst von der zu filternden Flüssigkeit im Gegenstrom beauf­ schlagt wird, wobei danach die Flüssigkeit in den Filter­ raum zwischen Magnetwalze und Filtervlies gelangt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwalze (5) mit wenigstens einem Abstreifele­ ment (16) zum Abstreifen der aufgenommenen Metallteile aus­ gerüstet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (16, 16′) zum Abstreifen der aufge­ nommenen Metallteile mit einem Abwurf (16b) der Metalltei­ le in einen besonderen Behälter (14a) ausgerüstet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an der Magnetwalze (5) und wenigstens im Mit­ telbereich Stützrollen bzw. Stützringe (8a, 8b) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in der Mitte angeordneten Stützringen (8a, 8b) eine Flüssigkeitsfüllstandsonde (18) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwalze (5) als Walze mit Ringpolen in Fein- oder Grobeinteilungen oder als Walze mit Längspoleinteilung oder als Walze mit begrenztem Magnetfeld (Zonen-Walze) aus­ gebildet ist.