DE4236688C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen einer Flüssigkeit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen einer FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Reinigen von Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff der unab
hängigen Patentansprüche.
Die VDI-Richtlinien 3397 zur "Pflege von Kühlschmierstoffen"
beschreiben unterschiedliche Möglichkeiten zur Reinigung sol
cher Flüssigkeiten, die während ihres Einsatzes Abrieb, Späne
und Fremdöle aufnehmen und damit ungünstig verändert werden.
Als Reinigungsverfahren werden die Sedimentation, das Flotie
ren, Filtrieren, Zentrifugieren und die Magnetabscheidung er
wähnt, wobei das Filtrieren mit Vakuumfiltern, Schwerkraft
filtern und Druckfiltern erfolgen kann. Als Druckfilter sind
Scheiben-, Kerzen- und Beutelfiltereinsätze bekannt.
Als Filterhilfsmittel sind Gewebe, Papier, Wolle, Keramik,
Kunststoffe, Sintermetall im Einsatz. Bei Anschwemmfilter
wird zusätzlich auf dem Gewebe eine Schicht aus feinstem ge
mahlenem Pulver angeschwemmt, die in der Lage ist, besonders
feine Verunreinigungen zurückzuhalten.
Allen Filter ist gemeinsam, daß sie im Laufe ihrer Funktion
sich mit ausgefilterten Feststoffpartikeln zusetzen. Die
Durchflußleistung der Filter läßt dadurch nach.
Zur Regeneration der Filter sind hauptsächlich zwei Verfahren
üblich. Entweder werden die Filterhilfsmittel mit den ausge
filterten Feststoffpartikeln entfernt und durch neue ersetzt,
oder die Filter werden rückgespült.
Beide Verfahren haben erhebliche Nachteile. Bei Ersatz des
mit ausgefilterten Feststoffpartikeln zugesetzten Filter
hilfsmittels durch ein neues Filterhilfsmittel muß das fest
stoffbeladene Filterhilfsmittel entsorgt werden. Hier erhöht
das Filterhilfsmittel unnütz die Entsorgungsmenge.
Da es sich dabei oft um Sonderabfall handelt, wird die Ent
sorgung nicht nur sehr teuer, sondern auch wegen fehlender
Entsorgungskapazität sehr schwierig. Bei der Rückspülung wird
von der Reinseite her mit reiner Flüssigkeit das Filter
durchgespült. Dabei löst sich der Filterkuchen vom Filter
hilfsmittel. Das dabei entstehende hochkonzentrierte
Fest/Flüssig-Gemisch wird aus dem Filtergehäuse entfernt und
muß nun in einem zweiten Verfahren wieder gefiltert werden.
Das Filterreinigungsverfahren durch Rückspülung ist besonders
unwirtschaftlich. Kaum wurde die Fest/Flüssig-Trennung
vollzogen, erzeugt man durch das Rückspülen wieder den alten
Zustand, nämlich ein Fest/Flüssig-Gemisch.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Nachteile bestehender
Filterbauarten zu vermeiden. So offenbart die Schrift zum DE-GM 19 63 821
ein einsetzbares Filterelement aus einer spiral
förmig ausgebildeten Bürste, deren Borstenreihen zum Auslauf
stutzen des Filters hin sich verdichten. Der Nachteil dieser
Lösung liegt zum einen darin, daß zum Reinigen der spiralför
migen Bürste diese ausgebaut werden muß, um dann von Hand
gereinigt werden zu können. Zum anderen ist die Herstellung
einer spiralförmigen Bürste mit unterschiedlicher Besatz
dichte erschwert.
Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art beschreibt JP-Ab
stract 61-93814 mit einem wirren Knäuel aus aufgedrehtem Garn
als Filterelement. Das Garn ist an einem oberen, axial beweg
lichen Gitter befestigt. Wird letzteres mit dem Garn nach un
ten gegen ein feststehendes Gitter gedrückt, entsteht ein
Filterknäuel. Das Filterelement ist in einem rotationssymme
trischen Filtergehäuse eingebaut. Von oben strömt die verun
reinigte Flüssigkeit zu, durchströmt das Filterknäuel und
wird als gereinigte Flüssigkeit unten entnommen. Zum Reinigen
des Filterknäuels wird der Abfluß abgesperrt. In der im Fil
tergehäuse verbleibenden Flüssigkeit läßt man das obere Git
ter mit dem befestigten Garn sowohl eine rotierende und
gleichzeitig auf- und niedergehende Bewegung vollführen. Da
durch wird das Garn ausgewaschen und von den Feststoffparti
keln befreit. Die durch den Waschvorgang stark verschmutzte
Flüssigkeit wird unten abgelassen.
Ein Mangel des zuletzt beschriebenen Filters ist der Anfall
von stark verschmutzter Flüssigkeit nach jedem Waschvorgang;
die Waschflüssigkeit muß erneut gefiltert werden.
Aus der DE 38 07 701 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Aerosolen aus Abgasen bekannt.
Hierzu ist in einem Gehäuse, welches überwiegend axial durchströmt wird, einer oder mehrere
Rotoren, nach Art von Rundbürsten angeordnet, welche die Aerosole aufnehmen sollen. Diese
Rundbürsten werden gelegentlich mit einer Spülflüssigkeit gereinigt.
Der Nachteil solcher Reinigungssysteme liegt darin, daß ein sehr hoher Spülflüssigkeitseinsatz
erforderlich ist und damit eine große Schadstoffmenge anfällt, die aufwendig entsorgt werden
muß.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder
das Ziel gesetzt, die Pflege von Kühlmittelschmierstoffen zu
vereinfachen und zwar durch eine neue Art von Filteranordnung
und Filtereinsatz; mit dieser soll vor allem das Erzeugen von
Deponieabfall weitgehend vermindert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen
Patentansprüche.
Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit durch den zwischen Flüs
sigkeitszulauf und Austrag vorgesehenen Filtereinsatz aus
quer zur Förderrichtung angeordneten strangartigen Filamenten
hindurchgeführt, wobei es sich als günstig erwiesen hat, den
Filtereinsatz nach dem Trennvorgang außerhalb des Flüssig
keitsweges in eine Rotationsbewegung zu versetzen und durch
Zentrifugalkräfte und/oder durch ein die Feststoffpartikel
ablösendes Strömungsmittel zu reinigen. Das Entfernen ver
schmutzten Papieres oder Filtergewebes entfällt so gänzlich.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der Filtereinsatz nach dem Trennvorgang für das Reinigen
abgesenkt und zwar unterhalb des Flüssigkeitsweges; er kann -
falls erforderlich - vor dem beschriebenen Reinigungsvor
gang einer Trocknung unterzogen werden und zwar mittels eines
seitlich eingeführten Strömungsmittels wie Druckluft. Dieses
kann im übrigen auch bei einer besonders günstigen Ausfüh
rungsform die Rotationsbewegung veranlassen, wenn es tangen
tial zu einer Welle am Filtereinsatz angreift; letzterer ro
tiert in diesem Falle um diese Welle, wohingegen er bei einer
anderen Ausführung an dieser festliegt und mit ihr dreht.
Die insbesondere für das beschriebene Verfahren einsetzbare -
aber auch in anderer Form zu nutzende - erfindungsgemäße
Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Innenraum des
- zylindrischen oder konischen - Gehäuses von quer zur För
derrichtung verlaufenden strangartigen Filamenten wenigstens
eines bewegbaren Filtereinsatzes ausgefüllt ist, der nach ei
nem Filtervorgang mechanisch aus dem Innenraum in einen
außerhalb des Flüssigkeitsstromes liegenden Reinigungsraum
überführt sowie dort in die Rotationsbewegung versetzt zu
werden vermag. Dieser Filtereinsatz ist bevorzugt eine Bürste
mit quer zur Förderrichtung abstehenden Borsten, welche me
chanisch aus dem Gehäuseinnenraum in den Reinigungsraum an
hebbar oder - bevorzugt - absenkbar vorgesehen ist. Dieser
Reinigungsraum befindet sich je nach Ausfahrrichtung der Bür
ste oberhalb des Austrages oder unterhalb des Flüssigkeitszu
laufes des Gehäuses.
Die Bürste ist an einer erfindungsgemäß i.w. vertikalen
Stange oder Welle vorgesehen, wobei letztere selbst bevorzugt
den formstabilen Teil der Bürste bildet, von dem die Borsten
radial abstehen. Außerdem sind die Borsten mit der Welle be
wegbar und zwar nach der Filtertätigkeit bevorzugt vertikal
sowie außerhalb des Gehäuses zum Zwecke der Bürstenreinigung
rotierend. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, die Bürste
zur Welle rotationssymmetrisch anzuordnen.
Um die Filterwirkung zu verbessern, soll der Durchmesser der
Bürste selbst größer sein als der Innendurchmesser ihres Ge
häuses; hierdurch werden seitliche Kriechströme vermieden.
Außerdem können die Borsten in Förderrichtung mit zunehmender
Besatzdichte angeordnet sein und auch mit - in gleicher
Richtung - abnehmender Borstendicke, damit zuerst die Grob
teile aus der Flüssigkeit ausgeschieden werden,
dann erst die Feinteile.
Auch können die Borsten der Bürste in mehreren Gruppen an der
Welle festgelegt werden, wozu es sich als sinnvoll gezeigt
hat, zwischen den Borsten bzw. den Borstengruppen stabilere
Stützborsten vorzusehen.
Die Vorrichtung ist erfinderisch so gestaltet, daß der Innen- oder
Rohrraum unterhalb seines Flüssigkeitszulaufes durch
eine mit der Welle des Filterelementes
radial verbundenen Gleitteller dicht verschließbar
ist. Dieser Gleitteller besitzt an seinem Umfang einen O-Ring,
welcher an der Rohrinnenwan
dung dichtend entlang gleitet.
Die Förderung der Flüssigkeit durch den Filtereinsatz - also
etwa parallel zur Welle - kann durch Druck oder durch Saug
kraft erfolgen, wobei der Innen- oder Rohrraum bevorzugt Teil
einer Saugleitung und diese an einen Vakuumraum angeschlossen
ist.
Dieser Vakuumraum ist vorteilhafterweise Teil eines Aufnahme
gefäßes für die dann gereinigte Flüssigkeit, welches an eine
Rückführleitung zu einer - die partikelbelastete Flüssigkeit
abgebenden - Feststoffquelle angeschlossen sein kann, bei
spielsweise an eine Werkzeugmaschine, welche die gereinigte
Flüssigkeit als Kühlschmierstoff verbraucht und dann wieder
zur Reinigung an die beschriebene Vorrichtung abgibt.
Der Reinigungsraum selbst ist - in Unterschied zum Strö
mungsgehäuse - von größerem Durchmesser als der Filterein
satz; er benötigt eine radiale Strecke zur Abschleuderung der
Feststoffpartikel in der Reinigungsphase.
Der erfindungsgemäße Filtereinsatz bzw. die Filterbürste
wirkt als echtes Tiefenfilter. Bevorzugtermaßen wird man die
Filterbürste so aufbauen, daß sie mit Rundbürstenscheiben
grober Besatzdichte beginnt und dann die Besatzdichte immer
feiner wird. Auf diese Weise werden zunächst die groben Fest
stoffpartikel zurückgehalten, während die feinen Partikel
tiefer in die Filterbürste eindringen.
Je nach Einsatzzweck sind auch unterschiedliche Besatzanord
nungen und Besatzmaterialien im axialen Aufbau der Filterbür
ste möglich.
Zur Regeneration wird die Filterbürste aus dem Arbeitsbereich
herausgefahren. Hier kommt sie in einen Bereich, wo der
Außendurchmesser der Filterbürste nicht mehr dichtend an der
Innenwand eines Gehäuses anliegt.
Durch bevorzugt tangentiales Anblasen mit Druckluft wird die
Filterbürste in Rotation versetzt. Die Fliehkraft schleudert
die Feststoffpartikel radial nach außen.
Ein längsschnittlich wellenförmiges Gehäuse ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn die Filterbürste unter anderem mit
Rundbürstenscheiben besonders feiner Besatzdichte aufgebaut
ist. Der unterschiedliche Innendurchmesser des Gehäuses durch
die Wellenform sorgt für ein gutes Anliegen der Rundbürsten
außendurchmesser an der Gehäuseinnenwand.
Eine Ausführungsform mit kegelstumpfartigem Gehäuse empfiehlt
sich, wenn besonders viele grobe Feststoffpartikel ausgefil
tert werden müssen. Durch die Kegelform hat die Seite mit
Rundbürsten grober Besatzdichte eine größere Filterfläche als
die Seite mit der feinen Besatzdichte.
Nach einem weiteren Merkmal ist im Reinigungsbereich ein Kamm
einschwenkbar, dies für besonders feine Feststoffpartikel;
durch den Kamm wird die Reinigungswirkung durch Zentrifugal
kraft bei der Rotation der Filterbürste unterstützt.
Aus der nachfolgenden Beschreibung und anhand der Zeichnung
ergeben sich bevorzugte
Ausführungsbeispiele; diese zeigt
jeweils in skizzenhafter Darstellung in
Fig. 1: einen Teil eines rohrartigen Gehäuses im Längs
schnitt mit bürstenartigem Filtereinsatz zum Ab
trennen von Feststoffpartikeln aus Flüssigkeiten;
Fig. 2: den vergrößerten Querschnitt durch eine Ausführung
der Vorrichtung nach Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3: den vergrößerten Querschnitt durch das teilweise
entfernte Gehäuse gemäß Linie III-III der Fig. 1;
Fig. 4: einen Schnitt durch eine Anlage mit dem bürstenar
tigen Filtereinsatz in Arbeits- oder Förderstel
lung;
Fig. 5: eine Anlage nach Fig. 4 während der Regeneration
ihres Filtereinsatzes;
Fig. 6
bis
Fig. 8: Längsschnitte durch weitere Ausführungen der Vor
richtung in Filterstellung;
Fig. 9: eine Vorrichtung in Regenerationsstellung im Längs
schnitt;
Fig. 10: einen Querschnitt durch das Filter nach der Fig. 9
entlang deren Schnittlinie X-X;
Fig. 11: einen Teil eines Filtereinsatzes in Schrägsicht.
In einem Gehäuse 10 aus zylinderischem Rohr des Innendurch
messers d mit einem unteren - radial mündenden - Einlaß oder
Flüssigkeitszulauf 12 und einem über diesem Ab
stand h angeordneten rohrförmigen Auslaß 14 ist eine in Rich
tung der Rohrachse A bewegbare - einen Gehäusedeckel 16
durchsetzende - Welle 18 mit einem aus Gründen der Übersicht
bei 20 nur angedeuteten Drehantrieb vorgesehen.
Die Welle 18 stützt sich sowohl im Gehäusedeckel 16 als auch
in einem nahe dem Einlaß 12 angeordneten, mit Radialarmen 22
gestützten Lager 24 ab und endet in einer axial gleitbaren
Bodenscheibe 26 mit von der Welle 18 abwärts geneigter
Konusoberfläche 28. Ein im Umfang der Bodenscheibe 26 verlau
fendes elastomeres Dichtelement 30 liegt der Innenfläche 38
der Rohrwand 17 an und dichtet mit der Bodenscheibe 26 in der
in Fig. 1 dargestellten Filter- oder Arbeitsstellung den
Rohrraum 11 unterhalb des Einlasses 12 ab, wobei dann ein
oberer Anschlag 32 der Welle 18 die Lage der Bodenscheibe 26
bestimmt.
Die Welle 18 ist in der sich zwischen der Oberkante 13 des
Flüssigkeitszulaufes 12 sowie der Unterkante 15 des Auslasses
14 erstreckenden Filterzone der Länge q mit radial bis zur
Rohrinnenfläche 38 abragenden Borsten 34 besetzt, deren Be
satzdichte in Fließrichtung x einer - durch den Einlaß 12 in
den Rohrinnenraum 11 eingebrachten - feststoffpartikelbela
steten viskosen Flüssigkeit Q, etwa eines mit Metallspänen
behafteten Kühlschmierstoffes od. dgl., zunimmt.
Gleichermaßen können die Durchmesser der Borsten 34 dieser
Filterbürste 36 in Förderrichtung x kleiner werden. Es mögen
in Fließrichtung x gestaffelte Gruppen unterschiedlicher
Borsten 34 vorgesehen sein und gegebenenfalls zwischen ihnen
stabilere Stützborsten 35.
Um die Filterwirkung zu intensivieren, können von der Rohrin
nenfläche 38 ringförmige Schikanen 32 nach innen ragen, auch
kann die Rohrwand 17 selbst gemäß Fig. 2 mit gewelltem
Innenquerschnitt ausgestattet sein. Nach Fig. 3 ist - zu
gleichem Zwecke - der doppelte Radius r der
rotationssymmetrischen Filterbürste 36 größer als der
Innendurchmesser d des Gehäuses 10, was allerdings für die
Stützborsten 35 nicht zutrifft.
Die zu reinigende Emulsion Q wird aus einem - beispielsweise
einer Werkzeugmaschine 80 nachgeordneten - Zwischenbehälter
39 durch die stehenden Borsten 34 hindurch aufwärts gesaugt,
wobei die Feststoffpartikel in der Filterbürste 36 hängen
bleiben. Zur Förderung der Emulsion Q wird im Innenraum 40
eines dem Auslaß 14 nachgeordneten Kessels 41 mit Bodenablauf
42 durch einen Multÿektor 43 Vakuum erzeugt. Die angesaugte
und gereinigte Flüssigkeit Q1 fällt in ein Kesselbad 44, in
das ein Tauchrohr 46 einragt. Dieses ist an eine - hier auf
einem Kesseldeckel 47 stehende - mit Elektromotor versehene
Pumpe 48 angeschlossen, welche die durch das Tauchrohr 46 ge
hobene Reinigungsflüssigkeit Q1 durch eine Leitung 50 zur
Werkzeugmaschine 80 zurückführt.
Dem Kessel 41 ist ein Kompressor 52 mit einer - von der
Werkzeugmaschine 80 kommenden - Luftzuleitung 54 sowie mit
zwei Ausblasrohren 56, 58 zugeordnet, deren eines über ein
Luftfilter 60 an jenen Multÿektor 43 angeschlossen ist. An
einem Schieber 62 zweigt eine Nebenleitung 64 zu einem Pneu
matikzylinder 66 ab.
Der Pneumatikzylinder 66 sitzt auf dem beschriebenen Gehäuse
10 und nimmt das obere Ende der Welle 18 auf, die mit einem
Scheibenkolben 68 des Pneumatikzylinders 66 fest verbunden
sowie mit ihm auf und ab bewegbar ist. Diesen Scheibenkolben
68 zeigt Fig. 4 in seiner oberen Betriebsstellung, in welcher
sich der Filtereinsatz bzw. die Filterbürste 36 in bereits
erörterter Weise im Rohrraum 11 zwischen Einlaß 12 und Auslaß
14 befindet und aus der aufströmenden Emulsion Q die Fest
stoffpartikel entfernt - im oberen Bereich mit engem Borsten
besatz die feineren Partikel, nachdem in der vorgeschalteten
Zone geringeren Borstenbesatzes durch diesen die Grobanteile
bereits festgehalten worden sind.
Ist die Filterbürste 36 an der Grenze ihrer Aufnahmefähigkeit
angekommen - was etwa durch Sensoren, Gewichts- oder Mengen
messer festgestellt werden kann -, wird der Fördersog unter
brochen, beispielsweise durch Schließen des Auslasses 14 mit
tels eines Schiebers 70. Der Scheibenkolben 68 und - mit ihm
- die Filterbürste 36 werden abgesenkt, bis letztere unter
halb des Rohrraumes 11 einen - konischen und/oder zylindri
schen - Reinigungsraum 72 erreicht hat, dessen Wände 73 in
größerem Abstand a zum Bürstenumfang 37 stehen. Der in
Arbeitsstellung abdichtende Gleitteller bzw. die Bodenscheibe
26 steht in der Regenerierungsphase unterhalb des Reinigungs
raumes 72.
Nunmehr wird die Filterbürste 36 - entweder von jenem Dreh
antrieb 20 der Welle 18 oder ohne Antrieb mittels eines tan
gentialen Luftstromes N - in Umdrehung versetzt, die gefan
genen Feststoffpartikel werden zentrifugal abgeschleudert und
fallen an den Prallwänden 73 abwärts zu einem den nach unten
gerichteten Austragsquerschnitt 74 unterfangenden, an einem
Sockelgehäuse 76 festliegenden Auffangsack 78. In Fig. 5 sind
Kugellager 24 zwischen Welle 18 und Filterbürste 36 der Aus
führung angedeutet, bei welcher der Luftstrom N die Filter
bürste 36 um die Welle 18 dreht.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist im Gehäusedeckel 16 ein
die Welle 18 umgebendes Dichtelement 30a zu erkennen. Das
Filterelement 36 ist aus mehreren einzelnen
Rundbürstenscheiben 84 unterschiedlicher Besatzdichte
zusammengesetzt. An das rotationssymmetrische Gehäuse 10
schließt nach unten eine Regenerationsglocke 77 - gegenüber
dem oberen Gehäuse 10 größeren Durchmessers i - an. Deren
Innenseite 77a ist mit einer elastischen Doppelmembrane 86
belegt, die mit
Druckluft aufgeblasen werden kann. In die Regenerationsglocke
77 mündet tangential eine Breitschlitzdüse 88. Zudem ist im
Innenraum der Regenerationsglocke 77 ein Kamm 90 schwenkbar
angebracht, der bei abgesenktem Filterelement 36 in dessen
rotierende Rundbürstenscheiben 84 eingreift.
Man verbindet den radialen Flüssigkeitszulauf 12 mit dem tie
ferstehenden Zwischenbehälter 39, gemäß Fig. 4, der mit feststoffbeladener
Flüssigkeit gefüllt ist. Diese wird - wie geschildert -
durch das Filterelement 36 gesaugt; die Feststoffpartikel
bleiben zwischen den Borsten der Rundbürstenscheiben 84 hän
gen. Dadurch wächst der Strömungswiderstand des Filterelemen
tes 36, und die Druckdifferenz zwischen Flüssigkeitszulauf 12
und Auslaß 14 steigt an.
Nachdem ein vorher festgelegter Wert der Druckdifferenz er
reicht ist, wird das Gerät zur Erzeugung der Druckdifferenz
abgeschaltet. Dadurch stellt sich zwischen Flüssigkeitszulauf
oder Einlaß 12 und Auslaß 14 der gleiche Druck ein. Die sich
bis zur Unterkante 15 des Auslasses 14 im Gehäuse 10 befin
dende Flüssigkeit strömt in den tieferstehenden Zwischenbe
hälter 39 zurück. Damit keine Restflüssigkeit im Gehäuse 10
verbleibt, ist auch diese Bodenscheibe 26 an ihrer Oberseite
28 wie ein Kegelstumpf ausgeführt.
Ist die Flüssigkeit abgelaufen, wird die Welle 18 mit dem
Filterelement 36 soweit nach unten bewegt, bis dieses sich
gemäß Fig. 9 in dem Bereich der Regenerationsglocke 77 befin
det.
Durch die tangential an der Regenerationsglocke 77 angeord
nete Breitschlitzdüse 88 wird Druckluft zugeführt. Diese
Druckluft trifft tangential auf die Rundbürstenscheiben 84
und versetzt das Filterelement 36 in Rotation. Auf die zwi
schen den Borsten der Rundbürstenscheiben 84 hängenden Fest
stoffpartikel wirkt dadurch eine Fliehkraft ein, und die
Feststoffpartikel werden radial abgeschleudert.
Zur Unterstützung der Reinigung der Rundbürstenscheiben 84
kann der beschriebene Kamm 90 in das rotierende Filterelement
36 eingeschwenkt werden. Wird die durch die Breitschlitzdüse
88 zugeführte Druckluft vorher erwärmt, erreicht man zusätz
lich einen Trocknungseffekt für die Feststoffpartikel. Außer
dem wird deren Herauslösen aus den Rundbürstenscheiben 84
durch den Schrumpfungsvorgang beim Trocknen erleichtert.
Die durch die Fliehkraft aus dem Filterelement 36 herausge
schleuderten Feststoffpartikel gelangen an die Innenseite 77a
der Regenerationsglocke 77. Um ein Festbacken der Feststoff
partikel zu verhindern und aus Gründen der Geräuschsenkung
ist diese Innenseite 77a der Regenerationsglocke 77 mit der
aufblasbaren elastischen Doppelmembrane 86 belegt. Wird die
zunächst luftleere elastische Doppelmembrane 86 aufgeblasen,
so wird der anhaftende Belag aus Feststoffpartikeln abge
sprengt und fällt unten aus der Regenerationsglocke 77 hin
aus. Durch die querschnittlich wellenförmige Ausführungsform
des Gehäuses 10a nach Fig. 7 wird ein ungefiltertes Durch
fließen längs der Innenfläche 38a vermieden; die wellenartige
Oberfläche führt die Flüssigkeit von der Wand immer wieder in
die Rundbürstenscheiben 84 zurück.
In Fig. 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der sowohl
das Gehäuse 10b als auch das Filterelement 36b kegelstumpf
förmig ausgebildet sind. Die kegelstumpfförmige Gestalt des
Filterelementes 36b erreicht man in einfacher Weise dadurch,
daß man Rundbürstenscheiben 84 mit zunehmendem Außendurchmes
ser aufeinander schichtet.
Diese kegelstumpfförmige Ausbildung von Gehäuse 10b und Fil
terelement 36b bietet zwei Vorteile. Zum einen ist die Ein
trittsfilterfläche groß - was besonders bei hohem Anteil an
groben Feststoffpartikeln günstig ist - und zum anderen wird
die Dichtwirkung zwischen Außendurchmesser der Rundbürsten
scheiben 84 und der Innenflächen des Gehäuses 10b erleich
tert, in dem das Filterelement 36b nur tief genug in das Ge
häuse 10b eingebracht werden muß.
Claims (28)
1. Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit mittels eines von ihr zu durchwandernden
Filtereinsatzes in einem die Förderrichtung der Flüssigkeit zwischen einem
Flüssigkeitszulauf und einem Auslaß bestimmenden Gehäuse, wobei der Filtereinsatz aus
den Querschnitt des Gehäuses ausfüllenden Filamenten besteht, denen eine im Gehäuse in
Förderrichtung verschiebbare und mit den Filamenten drehbare Hubeinrichtung zugeordnet
ist und durch welche die Flüssigkeit zwischen Einlaß und Auslaß hindurchgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Bürste ausgebildete Filtereinsatz nach dem
Trennvorgang aus dem Flüssigkeitsweg herausgeführt und in einen sich an das Gehäuse
(10) anschließender Reinigungsraum (72, 77) hineingeführt sowie dann in die
Rotationsbewegung versetzt und gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste vor dem
Reinigungsvorgang mittels eines Strömungsmittels getrocknet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste nach der
Rotationsbewegung mit Luft angeblasen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste durch ein
tangentiales Strömungsmittel um die Rotationsachse gedreht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte
Flüssigkeit als Teil eines Flüssigkeitskreislaufes von der Filterbürste zur Feststoffquelle
zurückgeführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorausgehenden
Ansprüche mittels zumindest eines von ihr zu durchwandernden Filtereinsatzes in einem
die Förderrichtung der Flüssigkeit zwischen einem Flüssigkeitszulauf und einem Auslaß
bestimmenden Gehäuse, wobei der Filtereinsatz aus den Querschnitt des Gehäuses
ausfüllenden Filamenten besteht, denen eine im Gehäuse in Förderrichtung verschiebbare
und mit den Filamenten drehbare Hubeinrichtung zugeordnet ist, gekennzeichnet durch
einen Filtereinsatz (36) aus die Föderrichtung (X) querenden Borsten (34) einer
bewegbaren Filterbürste (36) zum Trennen einer viskosen Flüssigkeit, die mechanisch aus
dem Innenraum (11) des Gehäuses (10) in einen außerhalb des Strömungsweges der
Flüssigkeit liegenden Reinigungsraum (72) überführbar sowie dort in die
Rotationsbewegung versetzbar angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsraum (72)
oberhalb des rohrartigen Auslasses (14) des Gehäuses (10) oder unterhalb des
Flüssigkeitszulaufes (12) zum Innenraum (11) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (14)
oberhalb des Flüssigkeitszulaufes (12) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine
Entnahmeöffnung (74) des Reinigungsraumes (72) unterhalb der Filterbürste (36).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch wenigstens eine
Wälzkörperlagerung (24) zwischen Filterbürste (36) und einer im Gehäuse axial
verlaufenden Welle (18) der Hubeinrichtung.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine zur Welle (18)
rotationssymmetrische Filterbürste (36).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser der Filterbürste (36) größer ist als jener des Gehäuses (10).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenseite des Gehäuses (10) parallel zur Welle (18) einen gewellten Längsschnitt
aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten
(34) in Förderrichtung (X) mit zunehmender Besatzdichte angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten
(34) in Förderrichtung (X) mit abnehmender Dicke angebracht sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Borsten (34) und Gruppen von Borsten Stützborsten (35) vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenraum (11) des Gehäuses (10) unterhalb seines Flüssigkeitszulaufes (12) durch eine
mit der Welle (18) der Filterbürste (36) radial verbundene Bodenscheibe (26) dicht
verschließbar ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (10b) als Kegelstumpf ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (36) in Form
eines Kegelstumpfes aus Rundbürstenscheiben (84) unterschiedlicher Außendurchmesser
aufgebaut ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß der
Reinigungsraum (72) in Abstand (a) vom Umfang (37) der Bürste (36) vorgesehene
Prallflächen (73) aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Reinigungsraum (73) wenigstens eine Druckluftleitung (56) mündet.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (82) der
Druckluftleitung (56) quer zur Hubeinrichtung der Filterbürste (36) in den Reinigungsraum
(72) gerichtet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckluftleitung (56) Teil eines Lüftungssystems ist, an das ein Vakuumerzeuger (43)
eines Vakuumraumes (40) angeschlossen ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenraum (11) des Gehäuses (10) Teil einer Saugrohrleitung (12-11-14) und diese an den
Vakuumraum (40) angeschlossen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumraum
(40) Teil eines Aufnahmegefäßes (41) für gereinigte Flüssigkeit (Q1) ist.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufnahmegefäß (41) an eine Rückführleitung (50) zu einer die partikelbelastete
Flüssigkeit (Q) abgebenden Feststoffquelle (80) angeschlossen ist.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 26 , dadurch gekennzeichnet, daß
im Reinigungsbereich des Filtereinsatzes (36) ein Kamm (90) schwenkbar angeordnet ist,
der bei Rotation des Filtereinsatzes in dessen Bewegungsbahn einschwenkbar ist.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 27, gekennzeichnet durch eine
Entnahmeöffnung (74) des Reinigungsraumes (72), die unterhalb des Filterelementes (36)
vorgesehen ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |