EP1737552A2 - Verfahren und vorrichtung zum pflegen, filtrieren und reinigen eines arbeitsmediums - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum pflegen, filtrieren und reinigen eines arbeitsmediums

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Publication number
EP1737552A2
EP1737552A2 EP05716212A EP05716212A EP1737552A2 EP 1737552 A2 EP1737552 A2 EP 1737552A2 EP 05716212 A EP05716212 A EP 05716212A EP 05716212 A EP05716212 A EP 05716212A EP 1737552 A2 EP1737552 A2 EP 1737552A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
discharge device
filter cake
plunger
funnel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05716212A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Zbigniew Combrowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKD Gebr Kufferath AG
Original Assignee
Z-FILTER GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Z-FILTER GmbH and Co KG filed Critical Z-FILTER GmbH and Co KG
Publication of EP1737552A2 publication Critical patent/EP1737552A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/06—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary cylindrical filtering surfaces, e.g. hollow drums
    • B01D33/073—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary cylindrical filtering surfaces, e.g. hollow drums arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/70—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices
    • B01D33/76—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices for discharging the filter cake, e.g. chutes

Definitions

  • the invention relates to a method for maintaining, filtering and cleaning a working medium with at least one filter in a filter housing, to which a discharge device for a filter cake is connected, as well as a device for this and a discharge device.
  • Working medium to be cleaned should be understood to mean all conceivable media from the industrial and / or private sector which are to be freed of particulate contaminants. These include in particular cooling lubricants, oil, grinding water, car wash water and wash baths, water from the pharmaceutical industry or chemistry or from food production. But these are just examples.
  • BESTATIGUNGSKOPIE A device of the above type is known from DE 101 40 709 A1.
  • the working medium is fed to at least one filter via at least one line, the filter forming at least one filter surface through which the working medium flows.
  • the filtrate then arrives at a filtrate outlet, while the filtered particles are brought to a sedimentation chamber.
  • the filtered particles sink down, bake together and are then removed through a valve, a slide or a pneumatic, mechanical or hydraulic flap. It is also conceivable that they are pushed out by a discharge piston.
  • the present invention has for its object to provide a method and an apparatus of the above. Provide a way in which the discharge of the filter cake is significantly improved.
  • the particles filtered out are pressed in stages in the discharge device to the filter cake and the pressed filter cake is discharged after reaching a predetermined thickness.
  • the work of the plunger is preferably controlled on the basis of its stroke and its pressure. Initially, a relatively low pressure is chosen so that the filtered particles are simply pushed together. If the filter cake has reached a certain thickness, the pressure can be increased continuously become. In many cases, however, increasing the pressure towards the end of the work cycle is sufficient. This ensures that the filter cake contains as little liquid as possible.
  • the stroke of the plunger is monitored, which determines the thickness of the filter cake. This is done using displacement sensors of any design. As soon as the filter cake has reached a prescribed thickness, the pressure of the plunger is increased and / or the filter cake is ejected.
  • Pressing the filtrate back out of the filter cake into a feed funnel has the advantage that there is constant movement in the feed funnel, so that there is no caking of particles to be discharged, which may clog the feed funnel.
  • Another method according to the invention also refers to the last-mentioned feature, for which protection is sought independently, but which should be used in particular in connection with the method just described.
  • the medium is to be moved, in particular swirled, shortly before and / or at the transition between the filter housing and the discharge device. This ensures that there is no bridging of particles in this area, which would clog the funnel.
  • the filter housing can be pressurized to discharge the filter cake and / or the filter cake can be suctioned out of the discharge device.
  • the filter cake can be suctioned out of the discharge device.
  • the filter cake There is no need to press the filter cake here. It is only important that the discharge takes place quickly, ie the filter housing is emptied quickly. This is guaranteed by the excess pressure generated or by suction. It is preferably considered that the filter is backwashed at time intervals. There are several possibilities here.
  • a medium should be applied to the inside of the filter so that the sludge lying on the outside of the filter is lifted off the filter surface.
  • Protection is specifically claimed for a preferred backwashing process which includes another method of particle removal.
  • the feed pump of the filter for the working medium is switched off before the backwashing process in order to depressurize the inner housing of the filter.
  • the housing must be emptied quickly so that an effective backwashing can be carried out and the particles can be better removed.
  • a rewind pulse is preferably initiated and / or a valve on the system housing is opened in order to thus accelerate the outflow of the medium in the filter via the filter pump or a separate valve.
  • a pre-chamber should be separated from a press chamber in the discharge device.
  • a corresponding press piston first passes through the pre-chamber and pushes the sedimented particles into the press chamber. There the particles are pressed together and pressed into the filter cake.
  • the press chamber is closed by a slide.
  • This slide can be opened as required, for example if the filter cake is one has reached a predetermined thickness.
  • Actuators for the slide and slide themselves are commercially available, so that a more detailed description can be omitted.
  • the plunger is preferably part of a piston / cylinder unit that can be operated pneumatically or hydraulically. It is designed so that it can pass through the antechamber and press chamber. In cross-section, it is advisable that it is cylindrical, but other cross-sections are also conceivable and should be encompassed by the invention.
  • the piston or at least its outer surface is made of plastic, which has the advantage that, for example, chips can eat into the plastic shell without welding to the chamber.
  • the plunger and its seal are designed in such a way that pressed filtrate can get back into the feed funnel.
  • corresponding passages can be formed in a funnel wall, but for the sake of simplicity, a funnel wall or an impact wall inserted into the funnel should be at a distance from a side wall, so that working medium can penetrate into the funnel through the resulting slot and produce vortices there.
  • the filters, the filter chamber, the feed funnel and the discharge device with nozzles in the interior or exterior of the filter housing and thus optimize the removal of the filter cake to the discharge device and the simultaneous rinsing of the areas mentioned.
  • the discharge device described above forms an independent component, or the like to other filter devices. can be applied. For this reason, protection is also sought separately for this element.
  • Operate discharge device (contains press piston and press chamber), which is only provided with a valve, a slide or a pneumatic, mechanical or hydraulic flap.
  • the slide can also serve to safely separate the compressed sludge, ie the briquette, from the piston so that it is not drawn back into the pressing chamber when the piston is pulled back. In this case, the slider pushes the briquette away from the piston so that it falls off.
  • Figure 1 shows a cross section through an inventive device for
  • Figure 2 is a plan view of a discharge device according to the invention.
  • Figure 3 is a reduced and perspective view of the
  • Figure 4 shows a cross section through the discharge device according to Figure 2 along line IV-IV.
  • a device P according to the invention for maintaining and cleaning a working medium has a preferably closed filter housing 1.
  • a filter housing 1 is described, for example, in DE 101 40 709, to which particular reference is made. Accordingly, only the parts essential to the present invention are described in more detail below.
  • the filter housing 1 consists of two side walls, only the rear wall 2 of which is shown, and a housing jacket 3 which is inserted between the two side walls.
  • the housing jacket 3 forms a funnel 5 downward towards a discharge device 4, through which particles filtered out can reach a discharge chamber 6 of the discharge device 4.
  • filter surfaces 7 which serve to filter out particles from the working medium to be cleaned.
  • the working medium to be cleaned is introduced here Embodiment from below behind a baffle 8 in the funnel 5.
  • a corresponding inlet 9 is only hinted at.
  • the discharge device 4 connects directly to the funnel 5 with an opening 10 (see FIGS. 2 to 4).
  • the opening 10 is cut into a tube 11.
  • the discharge chamber 6 and a cylinder space 12 for receiving a press piston 13 are located in the tube 11.
  • the press piston 13 is preferably made of plastic and is connected to a piston rod 15 via a threaded bolt 14. This piston rod 15 moves under the pressure of a pressure piston 16 in a pressure chamber 17 of a corresponding piston / cylinder unit 23.
  • the plunger 13 is sealed at the front by an annular seal 18.1 and at the end by two ring seals 18.2 and 18.3.
  • the ring seal 18.1 is designed such that it allows liquid to pass through. However, the ring seal 18.1 is not required for every application.
  • the discharge chamber 6 is subdivided into a prechamber 19 which connects directly to the funnel 5 and a pressing chamber 20 which adjoins the prechamber 19 approximately horizontally.
  • the pressing chamber 20 is closed by a slide 21 which can be moved by a corresponding drive 22.
  • Working medium to be cleaned flows into the filter housing 1 via the inlet 9, wherein it is guided through the baffle 8 to the filter surface 7.
  • a smaller part of the working medium should also be able to flow into the funnel 5, which is made possible by the fact that the baffle 8, for example from the rear wall 2, not shown in more detail, maintains a distance, so that a slot is formed between the baffle 8 and the rear wall 2 .
  • This working medium flowing into the funnel 5 has the advantage that it creates turbulence there, so that the particles sinking into the funnel 5 or sedimenting there cannot combine and thus no bridges are formed which lead to a blockage of the funnel 5 ,
  • the plunger 13 is moved by means of the piston / cylinder unit 23, passing through the prechamber 19 and the particles are transported from the pre-chamber 19 into the pressing chamber 20.
  • the filtrate pressed out flows along the gap between the press piston 13 and the inner wall of the press chamber 20 via the ring seal 18.1 to the rear into the antechamber 19 and is pressed up there into the funnel 5. This also results in a flow in the transition from funnel 5 to prechamber 19, which counteracts the bridging of the sedimenting particles.
  • the press piston 13 passes from the pre-chamber 19 to the press chamber 20, it can occur in the edge region that, for example, chips are carried along by the jacket of the press piston. Since the jacket of the plunger is made of plastic, the chips press into the plastic so that the plunger does not become stuck in the press chamber 20. At the same time, the chips in the plastic jacket of the plunger also produce grooves via which a return the filtrate from the press chamber 20 is facilitated. There is no cold welding as with conventional metal pistons.
  • the work of the plunger 13 creates a filter cake briquette in the press chamber 20 which is very compressed. This reduces the extension of the plunger over time. This exit path and the one through the The pressure applied to the plunger is monitored by a control system, not shown in detail. If, for example, the plunger no longer reaches a certain displacement sensor, this means that a filter cake of the appropriate thickness has been reached. The next time the plunger is lifted, the filter cake should be compressed again very strongly, for which purpose, for example, the working pressure of the plunger is increased to 50 bar. After this working stroke, the slide 21 is opened by means of the drive 22 and the filter cake can be ejected from the pressing chamber 20 by the pressing piston 13.
  • the discharge device 4 and inlet 9 for the working medium to be cleaned are at the lowest point of the filter housing 1. If this is emptied after the end of the filtering cycle, a negative pressure is created in the filter housing 2, as a result of which the filter surface 7 is washed off. The corresponding sludge parts fall down into the funnel 5 and from there into the discharge chamber 6. This improves the cleaning of the filter surface 7.
  • the inlet 9 is preferably oriented such that a jet of the working medium to be cleaned hits the filter surface 7 directly. As a result, this jet also injects the filter surfaces 7 cleanly and the sludge flows through the funnel 5 into the discharge chamber 6.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums mit zumindest einem Filter (2) in einem Filtergehäuse (1), an welches eine Austragseinrichtung (4) für einen Filterkuchen anschliesst, sollen die herausgefilterten Teilchen in der Austragseinrichtung (4) in Stufen zum Filterkuchen verpresst und der verpresste Filterkuchen nach Erreichen einer vorbestimmten Dicke ausgetragen werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums mit zumindest einem Filter in einem Filtergehäuse, an welches eine Austragseinrichtung für einen Filterkuchen anschliesst, sowie eine Vorrichtung hierfür und eine Austragseinrichtung.
STAND DER TECHNIK
Unter zu reinigendem Arbeitsmedium sollen alle denkbaren Medien aus dem industriellen und/oder privaten Bereich verstanden werden, die von partikelförmigen Verunreinigungen zu befreien sind. Hierzu gehören insbesondere Kühlschmiermittel, Öl, Schleifwässer, KFZ-Waschwässer und Waschbäder, Wässer aus der Pharmaindustrie oder Chemie bzw. aus der Lebensmittelherstellung. Dies sind aber nur Beispiele.
BESTATIGUNGSKOPIE Eine Vorrichtung der o.g. Art ist aus der DE 101 40 709 A1 bekannt. Dort wird das Arbeitsmedium über zumindest eine Leitung zumindest einem Filter zugeführt, wobei der Filter zumindest eine Filterfläche ausbildet, welche von dem Arbeitsmedium durchströmt wird. Danach gelangt das Filtrat zu einem Filtratausgang, während die ausgefilterten Teilchen zu einer Sedimentationskammer verbracht werden. Dort sinken die ausgefilterten Partikel nach unten, verbacken miteinander und werden dann durch ein Ventil, einen Schieber oder eine pneumatische, mechanische oder hydraulische Klappe entnommen. Denkbar ist auch, dass sie durch einen Austragskolben ausgeschoben werden.
AUFGABE
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der o.g. Art bereitzustellen, bei welcher der Austrag des Filterkuchens wesentlich verbessert ist.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung dieser Aufgabe führt zum einen, dass die herausgefilterten Teilchen in der Austragseinrichtung in Stufen zum Filterkuchen verpresst und der verpresste Filterkuchen nach Erreichen einer vorbestimmten Dicke ausgetragen wird.
Das bedeutet, dass der Filterkuchen einer wesentlich besseren Verdichtung unterzogen wird und fast trocken aus der Austragsein richtung gelangt. Zum einen kann er so besser entsorgt werden, zum anderen wird weitestgehend Arbeitsmedium aus ihm herauspresst, welches wieder zurück in den Arbeitsprozess gelangen kann. Dadurch wird Arbeitsmedium eingespart.
Die Steuerung der Arbeit des Presskolbens erfolgt bevorzugt anhand seines Hubes und seines Druckes. Anfänglich wird ein relativ geringer Druck gewählt, so dass die ausgefilterten Partikel einfach zusammengeschoben werden. Hat der Filterkuchen eine gewisse Dicke erreicht, kann der Druck laufend erhöht werden. In vielen Fällen genügt jedoch die Erhöhung des Druckes zum Ende des Arbeitszyklus hin. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Filterkuchen möglichst wenig Flüssigkeit beinhaltet.
Gleichzeitig wird der Hub des Presskolbens überwacht, wodurch die Dicke des Filterkuchens bestimmt wird. Dies geschieht über Wegmesssensoren beliebiger Bauart. Sobald der Filterkuchen eine vorgeschriebene Dicke erreicht hat, wird der Druck des Presskolbens erhöht und/oder der Filterkuchen ausgestossen.
Das Zurückdrücken von Filtrat aus dem Filterkuchen zurück in einen Zuführtrichter hat den Vorteil, dass im Zuführtrichter laufend Bewegung entsteht, so dass es dort nicht zu einem Zusammenbacken von auszutragenden Partikeln kommt, die möglicherweise den Zuführtrichter verstopfen.
Auf letzt genanntes Merkmal bezieht sich auch ein weiteres erfindungsgemässes Verfahren für das zwar selbständig Schutz begehrt wird, welches aber insbesondere im Zusammenhang mit dem eben beschriebenen Verfahren Anwendung finden soll. Nach diesem Verfahren soll das Medium kurz vor und/oder beim Übergang zwischen Filtergehäuse und Austragseinrichtung bewegt, insbesondere verwirbelt werden. Dies dient dazu, dass in diesem Bereich keine Brückenbildung von Partikeln stattfindet, welche den Trichter verstopfen würde.
Bei einem weiteren erfindungsgemässen Verfahren, für das ebenfalls selbständig Schutz begehrt wird, kann das Filtergehäuse zum Austragen des Filterkuchens unter Druck gesetzt und/oder der Filterkuchen aus der Austragseinrichtung abgesaugt werden. Hier erübrigt sich ein Pressen des Filterkuchens. Wichtig ist nur, dass ein schneller Austrag erfolgt, d.h., das Filtergehäuse schnell entleert wird. Dies wird durch den erzeugten Überdruck bzw. durch das Absaugen gewährleistet. Bevorzugt ist daran gedacht, dass der Filter in Zeitabständen rückgespült wird. Hier sind mehrere Möglichkeiten denkbar. Zum einen sollte das Innere des Filters mit einem Medium beaufschlagt werden, so dass der aussen auf dem Filter liegende Schlamm von der Filteroberfläche abgehoben wird. Dies kann beispielsweise über Druckluft erfolgen oder aber auch mittels einer Filterpumpe, die den Filter von Innen nach Aussen mit einem Medium, insbesondere mit Filttrat beaufschlagt. Die Filteroberfläche wird dann oder gleichzeitig mit einem weiteren Medium beaufschlagt, beispielsweise kann dies das zu reinigende Arbeitsmedium selbst sein. Denkbar ist auch, hier Spüldüsen vorzusehen, mittels denen der Filter, der Filterraum, der Zuführtrichter und auch die Austragseinrichtung gespült wird.
Speziell wird Schutz für einen bevorzugten Rückspülvorgang beansprucht, der eine andere Methode der Partikelabführung beinhaltet. Hierzu wird vor dem Rückspülvorgang die Zuführpumpe des Filters für das Arbeitsmedium abgeschaltet, um das Innengehäuse des Filters drucklos zu machen. Damit eine effektive Rückspülung durchgeführt und die Partikel besser abtransportiert werden können, muss das Gehäuse schnell entleert werden. Hierzu wird bevorzugt ein Rückspulimpuls eingeleitet und/oder ein Ventil am Anlagengehäuse geöffnet, um somit den Abfluss des Mediums im Filter über die Filterpumpe oder ein separates Ventil zu beschleunigen.
Bei einer entsprechenden Vorrichtung soll in der Austragseinrichtung eine Vorkammer von einer Presskammer getrennt sein. Ein entsprechender Presskolben durchläuft zuerst die Vorkammer und schiebt die sedimentierten Partikel in die Presskammer. Dort werden die Partikel zusammengedrückt und zum Filterkuchen verpresst.
Die Presskammer ist von einem Schieber verschlossen. Dieser Schieber kann nach Bedarf geöffnet werden, sofern beispielsweise der Filterkuchen eine vorbestimmte Dicke erreicht hat. Antrieb für den Schieber und Schieber selbst sind handelsüblich, so dass eine nähere Beschreibung unterbleiben kann.
Der Presskolben ist bevorzugt Teil einer Kolben-/Zylindereinheit, die pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden kann. Er ist so ausgestaltet, dass er die Vorkammer und Presskammer durchfahren kann. Querschnittlich bietet es sich an, dass er zylinderförmig ausgestaltet ist, jedoch sind auch andere Querschnitt denkbar und sollen von der Erfindung umfasst sein.
Der Kolben oder zumindest seine Mantelfläche besteht aus Kunststoff, was den Vorteil hat, dass sich beispielsweise Späne in den Kunststoff mantel einfressen können, ohne dass es zu Verschweissungen mit der Kammer kommt.
Im übrigen ist der Presskolben und seine Abdichtung so ausgestaltet, dass ausgepresstes Filtrat wieder zurück in den Zuführtrichter gelangen kann.
Die oben erwähnte Verwirbelung des Mediums im Zuführtrichter zur Austragseinrichtung hin wird der Einfachheit dadurch bewirkt, dass einzubringendes Arbeitsmedium durch entsprechende Durchlässe in den Trichter eindringen kann. Hierzu können einer Trichterwand entsprechende Durchlässe eingeformt sein, der Einfachheit halber soll aber eine Trichterwand oder eine in den Trichter eingesetzte Prallwand einen Abstand zu einer Seitenwand aufweisen, so dass durch den entstehenden Schlitz hindurch Arbeitsmedium in den Trichter eindringen und dort Wirbel erzeugen kann.
Genauso ist es möglich, die Filter, den Filterraum, den Zuführtrichter sowie die Austragseinrichtung mit Düsen im Innen- oder Aussenraum des Filtergehäuses zu versehen und somit den Abtransport des Filterkuchens zur Austragseinrichtung sowie das gleichzeitige Spülen der genannten Bereiche zu optimieren. Die oben beschriebene Austragseinrichtung bildet ein selbstständiges Bauelement, welches auch an andere Filtergeräte od.dgl. angesetzt werden kann. Deshalb wird für dieses Element auch separat Schutz begehrt.
Ebenso ist es möglich, diese Anlage in einer Low-Cost-Variante, ohne o.g. Austragseinrichtung (beinhaltet Presskolben und Presskammer) zu betreiben, die nur mit einem Ventil, einem Schieber oder einer pneumatischen, mechanischen oder hydraulischen Klappe versehen ist.
Der Schieber kann im übrigen auch dazu dienen, den verpressten Schlamm, d.h., das Brikett, sicher vom Kolben zu trennen, damit es nicht wieder beim Zurückziehen des Kolbens in den Pressraum gezogen wird. In diesem Fall drückt der Schieber das Brikett von dem Kolben weg, so dass es abfällt.
FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum
Pflegen und Reinigen eines Arbeitsmediums;
Figur 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Austragseinrichtung;
Figur 3 eine verkleinert und perspektivisch dargestellte Ansicht der
Austragseinrichtung gemäss Figur 2;
Figur 4 einen Querschnitt durch die Austragseinrichtung gemäss Figur 2 entlang Linie IV-IV.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung P zum Pflegen und Reinigen eines Arbeitsmediums weist ein vorzugsweise geschlossenes Filtergehäuse 1 auf. Ein derartiges Filtergehäuse 1 ist beispielsweise in der DE 101 40 709 beschrieben, auf die besonders Bezug genommen wird. Dementsprechend werden nachfolgend nur die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teile näher beschrieben.
Das Filtergehäuse 1 besteht aus zwei Seitenwänden, wovon nur die Rückwand 2 gezeigt ist, und einem Gehäusemantel 3, der zwischen die beiden Seitenwände eingesetzt ist. Der Gehäusemantel 3 bildet nach unten zu einer Austragseinrichtung 4 hin einen Trichter 5 aus, durch den ausgefilterte Teilchen zu einer Austragskammer 6 der Austragseinrichtung 4 hin gelangen können.
In dem Gehäusemantel 3 befinden sich Filterflächen 7, welche dem Ausfiltem von Teilchen aus dem zu reinigenden Arbeitsmedium dienen. Das Einführen des zu reinigenden Arbeitsmediums erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel von unten her hinter einer Prallwand 8 in dem Trichter 5. Ein entsprechender Einlass 9 ist nur angedeutet.
Die Austragseinrichtung 4 schliesst mit einer Öffnung 10 (siehe Figuren 2 bis 4) direkt an den Trichter 5 an. Die Öffnung 10 ist dabei in ein Rohr 11 eingeschnitten. In dem Rohr 11 befindet sich die Austragskammer 6 und ein Zylinderraum 12 zur Aufnahme eines Presskolbens 13. Der Presskolben 13 besteht bevorzugt aus Kunststoff und ist über einen Gewindebolzen 14 mit einer Kolbenstange 15 verbunden. Diese Kolbenstange 15 bewegt sich unter dem Druck eines Druckkolbens 16 in einem Druckraum 17 einer entsprechenden Kolben-/Zylindereinheit 23.
Gegenüber dem Zylinderraum 12 ist der Presskolben 13 stirnwärtig durch eine Ringdichtung 18.1 und endwärtig durch zwei Ringdichtungen 18.2 und 18.3 abgedichtet. Die Ringdichtung 18.1 ist so ausgestaltet, dass sie Flüssigkeit durchlässt. Allerdings wird die Ringdichtung 18.1 nicht für jede Anwendung benötigt.
Die Austragskammer 6 unterteilt sich in eine Vorkammer 19, die direkt an den Trichter 5 anschliesst und eine Presskammer 20, die sich etwa waagerecht an die Vorkammer 19 anschliesst. Die Presskammer 20 wird durch einen Schieber 21 verschlossen, der durch einen entsprechenden Antrieb 22 bewegt werden kann.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Über den Einlass 9 strömt zu reinigendes Arbeitsmedium in das Filtergehäuse 1 ein, wobei es durch die Prallwand 8 zu der Filterfläche 7 hin geleitet wird. Ein kleinerer Teil des Arbeitsmediums soll aber erfindungsgemäss auch in den Trichter 5 einströmen können, was dadurch möglich wird, dass die Prallwand 8 beispielsweise von der Rückwand 2, nicht näher gezeigt, einen Abstand einhält, so dass zwischen Prallwand 8 und Rückwand 2 ein Schlitz entsteht. Dieses in den Trichter 5 einströmende Arbeitsmedium hat den Vorteil, dass es dort Verwirbelungen erzeugt, so dass sich die in den Trichter 5 absinkenden bzw. sich dort sedimentierenden Teilchen nicht verbinden können und so auch keine Brücken entstehen, welche zu einer Verstopfung des Trichters 5 führen.
Die von der Filterfläche 7 aus dem Arbeitsmedium abgetrennten Teilchen sinken im Trichter 5 nach unten und fallen in die Vorkammer 19 der Austragskammer 6. Von Zeit zu Zeit wird der Presskolben 13 mittels der Kolben-/Zylindereinheit 23 bewegt, wobei er die Vorkammer 19 durchfährt und die Teilchen aus der Vorkammer 19 in die Presskammer 20 verfrachtet. Dort presst er die Teilchen mit einem Druck von z. B. 15 bar bis 100 bar zusammen. Das dabei ausgepresste Filtrat fliesst entlang dem Spalt zwischen Presskolben 13 und Innenwand der Presskammer 20 über die Ringdichtung 18.1 nach hinten in die Vorkammer 19 und wird dort nach oben in den Trichter 5 gedrückt. Auch hierdurch erfolgt in dem Übergang von Trichter 5 zu Vorkammer 19 eine Strömung, die einer Brückenbildung der sedimentierenden Teilchen entgegenwirkt.
Beim Übertritt des Presskolbens 13 von Vorkammer 19 zu Presskammer 20 kann es im Randbereich vorkommen, dass beispielsweise Späne von dem Mantel des Presskolbens mitgenommen werden. Da der Mantel des Presskolbens aus Kunststoff besteht, drücken sich die Späne in den Kunststoff ein, so dass es nicht zu einem Festsetzen des Presskolbens in der Presskammer 20 kommt Gleichzeitig entstehen durch die Späne in den Kunststoff mantel des Presskolbens auch Rillen, über die eine Rückführung des Filtrats aus der Presskammer 20 erleichtert ist. Es findet kein Kaltverschweissen wie bei herkömmlichen Metallkolben statt.
Durch die Arbeit des Presskolbens 13 entsteht in der Presskammer 20 ein Filterkuchenbrikett, das sehr verdichtet ist. Hierdurch wird der Ausfahrweg des Presskolbens im Laufe der Zeit geringer. Dieser Ausfahrweg und der durch den Presskolben aufgebrachte Druck wird von einer nicht näher gezeigten Steuerung überwacht. Erreicht beispielsweise der Presskolben einen bestimmten Wegmesssensor nicht mehr, so bedeutet dies, dass ein Filterkuchen entsprechender Dicke erreicht ist. Beim nächsten Hubvorgang des Presskolbens sollte deshalb ein nochmaliges sehr starkes Verdichten des Filterkuchens erfolgen, wozu beispielsweise der Arbeitsdruck des Presskolbens auf 50 bar erhöht wird. Nach diesem Arbeitshub erfolgt ein Öffnen des Schiebers 21 mittels des Antriebs 22 und der Filterkuchen kann durch den Presskolben 13 aus der Presskammer 20 ausgestossen werden.
Sollte ein Auswechseln des Presskolbens 13 notwendig werden, so geschieht dies ebenfalls auf sehr einfache Art und Weise. Der Presskolben 13 wird bei geöffnetem Schieber 21 soweit wie möglich ausgefahren. Hierdurch wird der Gewindebolzen 14 zugänglich, so dass er von einem entsprechenden Werkzeug angegriffen und gelöst werden kann. Anstelle des Gewindebolzens 14 wird jetzt ein entsprechendes Ausziehwerkzeug stirnwärtig in den Presskolben 13 eingeschraubt, so dass der Presskolben 13 aus der Austragskammer 6 herausgezogen werden kann.
Gemäss der vorliegenden Erfindung liegen Austragseinrichtung 4 und Einlass 9 für das zu reinigende Arbeitsmedium am untersten Punkt des Filtergehäuses 1. Wird dieses nach Beendigung des Filtrierzyklus entleert, so entsteht ein Unterdruck im Filtergehäuse 2, wodurch die Filterfläche 7 abgewaschen wird. Die entsprechenden Schlammteile fallen nach unten in den Trichter 5 und von dort in die Austragskammer 6. Hierdurch wird die Abreinigung der Filterfläche 7 verbessert.
Bei Beginn des Filtrierzyklus ist bevorzugt der Einlass 9 so ausgerichtet, dass ein Strahl des zu reinigenden Arbeitsmediums direkt auf die Filterfläche 7 auftrifft. Hierdurch spritzt dieser Strahl die Filterflächen 7 ebenfalls sauber und der Schlamm fliesst durch den Trichter 5 in die Austragskammer 6. DR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT Patentanwälte European Patent Attomey
Aktenzeichen: P 3131/PCT Datum: 18.03.2005 W/HU Positionszahlenliste

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums mit zumindest einem Filter (2) in einem Filtergehäuse (1), an welches eine Austragseinrichtung (4) für einen Filterkuchen anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die herausgefilterten Teilchen in der Austragseinrichtung (4) in Stufen zum Filterkuchen verpresst und der verpresste Filterkuchen nach Erreichen einer vorbestimmten Dicke ausgetragen wird.
2. Verfahren zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums mit zumindest einem Filter (2) in einem Filtergehäuse (1), an welches eine Austragseinrichtung (4) für einen Filterkuchen anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium kurz vor und/oder beim Übergang zwischen Filtergehäuse (1) und Austragseinrichtung (4) bewegt, insbesondere verwirbelt wird.
3. Verfahren zum Pflegen, Filtrieren und Reinigen eines Arbeitsmediums mit zumindest einem Filter (2) in einem Filtergehäuse (1), an welches eine Austragseinrichtung (4) für einen Filterkuchen anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse zum Austragen des Filterkuchens unter Druck gesetzt und/oder der Filterkuchen aus der Austragseinrichtung abgesaugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter in Zeitabständen rückgespült wird, wobei der Rückspülimpuls ggf. auch zum Austragen des Filterkuchens verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Filterinnere Luft oder ein anderes Druckmedium, insbesondere Filtrat, eingeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet dass der Filter von aussen während dem Rückspülvorgang mit Arbeitsmedium oder einem anderen Spülmedium beaufschlagt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beaufschlagen über Spüldüsen erfolgt, die auf dem Filter ausgerichtet werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Kuchens über eine Wegmessung oder automatisch bei Erreichen einer bestimmten Dicke des Briketts eines Presskolbens (13) ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Presskolbens (13) ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Presskolbens (13) bei der letzten Pressstufe erhöht wird.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrat aus dem Filterkuchen zurück in einen Zuführtrichter (5) gedrückt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass vom Filtergehäuse (1 ) ein Trichter (5) in eine Vorkammer (19) der Austragseinrichtung (4) einmündet, an die eine Presskammer (20) anschliesst, wobei der Vorkammer (19) und der Presskammer (20) ein Presskolben (13) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskammer (20) von einem Schieber (21 ) verschlossen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Presskolben (13) zumindest ein Sensor zur Bestimmung der Lage des Presskolbens (13) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (13) über einen Gewindebolzen (14), der von der Stirnseite her in den Presskolben (13) eingesetzt ist, mit einer Kolbenstange (15) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mantelfläche des Presskolbens (13) zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass vom Filtergehäuse (1 ) ein Trichter (5) in eine Vorkammer (19) der Austragseinrichtung (4) einmündet, wobei eine Wand (8) des Trichters selbst oder ein Trichter (5) zumindest einen Durchbruch zum Durchlassen einer Flüssigkeit in den Trichter (5) aufweist oder ausbildet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet dass die Wand (8) zumindest teilweise von einer Seitenwand (2) des Filtergehäuses (1 ) einen Abstand einhält.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die den Durchlass ausbildende Wand (8) von in das Filtergehäuse (1 ) einströmendem, zu reinigenden Arbeitsmedium anströmbar ist.
20. Austragseinrichtung (4) zum Austragen eines Filterkuchens, dadurch gekennzeichnet, dass einer Vorkammer (19) zur Aufnahme von ausgefilterten Teilchen eine Presskammer (20) nachgeordnet und beiden Kammern (19, 20) ein Presskolben (13) zugeordnet und dessen Weg sensorüberwacht ist, wobei die Presskammer (20) von einem Schieber (21) verschlossen ist.
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