DE9404522U1

DE9404522U1 - Öl- und Emulsionsnebelfilter mit Selbstreinigung

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Publication number: DE9404522U1
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Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2004-03-18

Description

Beschreibung der Gebrauchsmuster - Anmeldung Wartungsarmes; Öl- und Emulsionsnebelfilter

in der Industrie fallen bei der spanenden Fertigung Öl- und Emulsionsnebel an, die durch die verwendeten Kühlschmierstoffe (KSS) verursacht werden.

Diese Nebel müssen abgesaugt und gefiltert werden, da sie allgemein toxische Bestandteile enthalten, die die Gesundheit der Werktätigen gefährden.

Die dafür notwendigen Filterverfahren müssen nicht nur die gängigen Vorschriften einhalten, sondern auch sehr wartungsarm sein.

Bild 1 zeigt den schematischen Aufbau des vorgeschlagenen wartungsarmen Filterverfahrens.

Das Filtermaterial (3) wird um einen Lochblechzylinder gewickelt, durch den radial von außen nach innen die zu reinigende Luft strömt. Die nach außen abdeckenden Umfangsflächen des Lochblechzylinders, die also das Fiitermaterial halten, können auch aus Lochblechen hergestellt werden.

Es können aber auch andere Materialien genommen werden, wie Vliese, Gewebematten

Je nach Art und Zusammensetzung des Fiikterpaketes wird dieses auf dem Filterzylinder befestigt. Ist das Filterpaket mechanisch ausreichend stabil, genügt nach dem Umwickeln nur ein Befestigen der Enden auf dem Filterzylinder.

Wenn mit der Halterung des Filtermaterials zB. eine Vorfiiterung erreicht werden soll, bieten sich zB. Packungen aus Streckmaterial an.

Das eine Stirnseitenblech des Filterzylinders ist massiv. Damit die gereinigte Luft aus dem inneren des Filterzylinders ausströmen kann, werden in das zum Gebläse (7) hin liegende Stirnseiten blech des Zylinders Löcher eingearbeitet. Damit kann die gereinigte Abluft durch die Einströmdüse (8) in das Gebläse gelangen.

Der Fiiterzylinder wird drehbar auf einer Achse (5) gelagert. Diese Achse ist hohl ausgeführt und in dem Gehäuse fest verankert und nach außen abgedichtet. Der Fiiterzylinder ist auf der feststehenden Hohlachse (5) drehbar gelagert.

Der Filterzylinder wird durch ein elastisch gelagertes Rad (16) an einer Seite angetrieben. Dieses Rad sitzt auf einer Achse, die von einem kleinen Getriebemotor (10) stammt und an dem Filtergehäuse (19) elastisch gelagert ist. Dabei drückt zB. das Gewicht des Getriebemotors das Rad (16) an die Lauffläche des Filterzylinders an. Der Drehpunkt ist hier zB. die elastische Lagerung des Getriebemotors (10) auf der Antriebsachse. Damit sich der Getriebemotor nicht gegenläufig dreht, ist er gegen Drehung gesichert.

Der Filterzylinder kann auch durch einen anderen Antrieb zum Abreinigen in langsame Umdrehungen versetzt werden. ZB. sind ein Zahnriemenantrieb oder ein direkter Zahnradeingriff möglich.

Damit keine Luft direkt am Filter vorbei zum Gebläse (7) strömen kann, wird eine Dichtung (13) zwischen der feststehenden Zwischenwand (17) und dem drehbaren Filterzylinder eingebaut. Diese Dichtung kann zB. als V-Ringdichtung ausgeführt werden.

Das Gebläse (7) saugt die verunreinigte Luft durch den tangential angebrachten Einlaßstutzen (11), vorbei an dem Abweisblech (18) radial von außen nach innen durch das Filtermaterial (3) und bläst die gereinigte Luft in einen Kanal oder in die Umgebungsluft. Nach dem Gebläseaustritt ist allgemein ein Schalldämpfer angebracht, der oben auf dem Filtergehäuse sitzt und dessen gleichen Grundquerschnitt hat.

Haben sich nach einer gewissen Betriebszeit ausreichend KSS im Filtermaterial angesammelt, wird der Getriebemotor (10) in Betrieb gesetzt, der den Filterzylinder über das Antriebsrad (16) langsam dreht. Gleichzeitig wird durch die Hohlachse (5) ein Reinigungsmedium eingepumpt (15). Dieses Medium strömt durch eine (oder mehrere) Verteilerrohre (9) zu einer U-förmigen Ausströmleiste (4). Damit möglichst wenig des unter Druck zugeführten Reinigungs-Mediums an den Schenkeln (Bild 2, 27) der Ausströmleiste (4) vorbei entweichen kann, gleiten die Schenkeln so dicht wie möglich an der Loch blech-Innenfläche des Filterzylinders entlang. Man kann diese Schenkel aus einem elastischen Material ausbilden, damit sie sich den Unebenheiten der Innenfläche des Filterzylinders (30) gut anpassen können und damit sehr gut abdichten.

Um aber beim Überstreichen der Löcher im Lochblech ein seitliches Abströmen des Reinigungsmediums aus der Ausströmleiste zu verhindern, werden die Enden der Schenkel (27) umgebogen und mindestens um den 1,5-fachen Abstand des Lochdurchmessers an der Innenfläche des Zylinders entlang geführt (28).

Das Reinigungsmedium strömt dann radial von innen nach außen durch das Filtermaterial und schwemmt die angelagerten Ölnebel-Bestandteile aus dem Filter mit fort. Dazu gehören auch Feststoffe, die als kleinste Späne mit angesaugt wurden, aber auch Verunreinigungen aus der Hallenluft.

Als Reinigungsmedium kommen zuerst solche Medien in Frage, die schon bei dem Fertigungsprozeß eingesetzt werden. Dazu gehören :

• Luft aus dem Leitungsnetz für alle KSS

• Bei Emulsionen als KSS : Wasser oder eine (verdünnte) Emulsion

• Bei Ölen als KSS : Das gleiche Öl zum Entfernen von Ablagerungen

• Irgend ein Reinigungsmittel, das separat wieder aufgefangen werden muß

Es ist vorteilhaft, wenn bei der Reinigung das Gebläse (7) abgeschaltet ist. Die Reinigung sollte deshalb möglicht in die Fertigungspausen gelegt werden.

In besonderen Fällen kann es vorteilhaft bzw. zwingend sein,daß während des Betriebes Reinigungszyklen eingelegt werden. Dann wird zB. jede zweite Stunde während des Betriebs der Reinigungsprozeß durchgeführt.

Die Steuerung der Reinigung kann mit einer Zeitschaltuhr erfolgen.

Die Ausströmleiste (4) sollte nach unten angebracht sein, damit das Reinigungsmittel in Richtung Schwerkraft durch das Filtermaterial strömen kann.

Die Zusammensetzung des Füterpaketes richtet sich ganz nach dem Anwendungsfall und den gestellten Anforderungen an die Filterungsqualität. Es können feinfaserige Filtermatten aus PP, die nach dem "Melt-Blown"-Verfahren hergestellt werden, genau so verwendet werden wie Vliese,Glasfasermatten usw.,sowie Drahtgeflechte und Streckmaterialien als auch eine Kombination aus den genannten.

Damit KSS-Tropfen und Feststoffe in der angesaugten Abluft nicht direkt auf das Filtermaterial treffen, wird als Abweiser ein Blech (18) eingebaut.

Die Dimensionierung des Filters erfolgt über die Abmessungen, Art und Stärke des Fiitermaterials sowie über die Leistung des Gebläses, so daß alie praktischen Anwendungsfälle zufriedend abgedeckt werden können.

Die empfohlenen und vorgeschriebenen Grenzwerte für Ölnebel können auf diese Weise eingehalten und weit unterschritten werden.

Es kann Einsatzfälle für dieses Filtersystem geben, bei denen das zu verwendende Filtermaterial nicht um den Filterzylinder gewickelt werden kann, sondern geradfiächig bleiben muß (zB. mehrlagige Streckmetall-Pakete) (21). Dafür wurde der Filterzylinder als ein Vieleck ausgeführt. In Bild 2 ist er als 6-Eck dargesteüt. Jetzt können die einzelnen Filterpakete (21) auf die Flächen des Lochblechzylinders aufgeschraubt werden.

Zum Abreinigen muß das Zuführsystem des Reinigungsmediums so ausgeführt werden, daß es der 6-eckigen Innenkontur des Fiiterzylinders folgen kann, in Bild 2 ist diese Zuführung als federbeiastetes Teleskop ausgeführt (23 + 24). Die Ecken des 6-Ecks müssen nicht kantig erstellt sein, sondern sollten rund gefertigt werden.

Um bei Wartungen schnell das Filtermaterial auswechseln zu können, wird in eine Seite des Filtergehäuses eine abgedichtete Wartungsklappe eingebaut. Durch diese kann man schnell an das Filtermaterial heran und es ausschrauben.

Je nach Filtermaterial kann das Fiiterpaket dann gereinigt oder ersetzt werden.

Claims

GEBRAUCHSMUSTER ■ SCHUTZANSPRÜCHE

1. Filteraniagen zur Absorption von Kühlschmierstoffnebel aus der Luft, bei denen für den jeweiligen Anwendungsfall ein geeignetes Fiitermaterial auf einen hohlen, durchlässigen Zylinderkörper {Filterzylinder), der drehbar gelagert ist, befestigt wird.

Der Filterzyiinder wird vorzugsweise aus Lochblech hergestellt.

2. Filteranlagen nach Anspruch 1, bei denen der Filterzylinder eine Querschnittsform in axialer Richtung hat, die je nach Anwendungsfall rund oder mehreckig (dann vorzugsweise sechseckig) ausgeführt wird. Diese Formen dienen dazu, eine angepaßte Oberflächengröße zu erzeugen, das Filtermateriai einfach zu befestigen und auswechseln zu können.

3. Filteranlagen nach Anspruch 1-2, bei denen das Filtermaterial ein- oder mehrlagig um den Filterzylinder gewickelt wird. Die Ende der Filterpackungen werden auf dem Filterzylinder befestigt. Diese Befestigung erfolgt vorzugsweise dadurch, daß eine Leiste aus Metall oder Kunststoff über den Filterpaketenden an den Zylinder verschraubt wird.

4. Filteranlagen nach Anspruch 1-3, bei denen das aufgelegte Filtermaterial durch einen darübergelegten, zwei- oder mehrteiligen Lochblechzylinder so fixiert und gehalten wird, daß es seine Lage während des Betriebes nicht verändert. Die kreisförmigen Lochbiechsegmente werden durch Schrauben miteinander und an den stirnseitigen Enden des Filterzylinder festgeschraubt.

5. Filteranlagen nach Anspruch 1 - 4, bei denen eine poröse Folie, ein Textil, ein spezielles Vlies, ein metallisches Gitter oder ein Vorfiiter um das Filtermaterial gewickelt werden, damit das Filtermaterial gehalten wird und feste Bestandteile aus der Abluft möglichst nicht in das Filtermaterial gelangen können.

6. Filteranlagen nach Anspruch 1 - 5, bei denen anstelle des runden Zylinders ein eckiger (sechseckiger) Zylinder durch Schweißen, Nieten, Schrauben etc. hergestellt wird. Auf die ebenen Flächen wird das Filtermaterial aufgelegt und zB. mit ebenen, aufgeschraubten Loch blech platten oder anderem fixiert.

7. Filteranlagen nach Anspruch 1-6, bei denen eine Abreinigung mittels Luft, Wasser, an der Maschine verwendeten Kühlschmierstoffen (oder modifiziert), Heißdampf, Tri, Per etc. die innerhalb des Füterzyiinders zugeführt werden, durchgeführt wird.

Dazu wird die Hohlachse des Filterzylinders an ein entsprechendes Luft- (Wasseretc.) Netz angeschlossen. Durch entsprechende Verteilrohre fließt das Reinigungsmedium von der Hohlachse zu einer Ausströmleiste, von der es dann von innen nach außen durch das Filtermaterial fließt. Diese Abreinigung kann während des Betriebes in festen Zyklen, aber auch außerhalb der Arbeitszeit erfolgen.

Talheim, den 8.3.1994