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Dokumentenidentifikation DE4236688C2 18.12.1997
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen einer Flüssigkeit
Anmelder Filterwerk Mann & Hummel GmbH, 71638 Ludwigsburg, DE
Erfinder Wegener, Joachim, Dipl.-Ing., 78315 Radolfzell, DE
DE-Anmeldedatum 30.10.1992
DE-Aktenzeichen 4236688
Offenlegungstag 06.05.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.12.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse B01D 35/10

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Die VDI-Richtlinien 3397 zur "Pflege von Kühlschmierstoffen" beschreiben unterschiedliche Möglichkeiten zur Reinigung solcher Flüssigkeiten, die während ihres Einsatzes Abrieb, Späne und Fremdöle aufnehmen und damit ungünstig verändert werden. Als Reinigungsverfahren werden die Sedimentation, das Flotieren, Filtrieren, Zentrifugieren und die Magnetabscheidung erwähnt, wobei das Filtrieren mit Vakuumfiltern, Schwerkraftfiltern 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 gemahlenem 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 ausgefilterten Feststoffpartikeln entfernt und durch neue ersetzt, oder die Filter werden rückgespült.

Beide Verfahren haben erhebliche Nachteile. Bei Ersatz des mit ausgefilterten Feststoffpartikeln zugesetzten Filterhilfsmittels durch ein neues Filterhilfsmittel muß das feststoffbeladene Filterhilfsmittel entsorgt werden. Hier erhöht das Filterhilfsmittel unnütz die Entsorgungsmenge.

Da es sich dabei oft um Sonderabfall handelt, wird die Entsorgung 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 Filterhilfsmittel. 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 spiralförmig ausgebildeten Bürste, deren Borstenreihen zum Auslaufstutzen des Filters hin sich verdichten. Der Nachteil dieser Lösung liegt zum einen darin, daß zum Reinigen der spiralförmigen Bürste diese ausgebaut werden muß, um dann von Hand gereinigt werden zu können. Zum anderen ist die Herstellung einer spiralförmigen Bürste mit unterschiedlicher Besatzdichte erschwert.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art beschreibt JP-Abstract 61-93814 mit einem wirren Knäuel aus aufgedrehtem Garn als Filterelement. Das Garn ist an einem oberen, axial beweglichen Gitter befestigt. Wird letzteres mit dem Garn nach unten gegen ein feststehendes Gitter gedrückt, entsteht ein Filterknäuel. Das Filterelement ist in einem rotationssymmetrischen Filtergehäuse eingebaut. Von oben strömt die verunreinigte Flüssigkeit zu, durchströmt das Filterknäuel und wird als gereinigte Flüssigkeit unten entnommen. Zum Reinigen des Filterknäuels wird der Abfluß abgesperrt. In der im Filtergehäuse verbleibenden Flüssigkeit läßt man das obere Gitter mit dem befestigten Garn sowohl eine rotierende und gleichzeitig auf- und niedergehende Bewegung vollführen. Dadurch wird das Garn ausgewaschen und von den Feststoffpartikeln 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 Flüssigkeitszulauf 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 Flüssigkeitsweges in eine Rotationsbewegung zu versetzen und durch Zentrifugalkräfte und/oder durch ein die Feststoffpartikel ablösendes Strömungsmittel zu reinigen. Das Entfernen verschmutzten 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 Reinigungsvorgang einer Trocknung unterzogen werden und zwar mittels eines seitlich eingeführten Strömungsmittels wie Druckluft. Dieses kann im übrigen auch bei einer besonders günstigen Ausführungsform die Rotationsbewegung veranlassen, wenn es tangential zu einer Welle am Filtereinsatz angreift; letzterer rotiert 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 Förderrichtung verlaufenden strangartigen Filamenten wenigstens eines bewegbaren Filtereinsatzes ausgefüllt ist, der nach einem 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 mechanisch aus dem Gehäuseinnenraum in den Reinigungsraum anhebbar oder - bevorzugt - absenkbar vorgesehen ist. Dieser Reinigungsraum befindet sich je nach Ausfahrrichtung der Bürste oberhalb des Austrages oder unterhalb des Flüssigkeitszulaufes 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 bewegbar 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 Gehäuses; 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 Grobteile 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 Rohrinnenwandung dichtend entlang gleitet.

Die Förderung der Flüssigkeit durch den Filtereinsatz - also etwa parallel zur Welle - kann durch Druck oder durch Saugkraft erfolgen, wobei der Innen- oder Rohrraum bevorzugt Teil einer Saugleitung und diese an einen Vakuumraum angeschlossen ist.

Dieser Vakuumraum ist vorteilhafterweise Teil eines Aufnahmegefäßes für die dann gereinigte Flüssigkeit, welches an eine Rückführleitung zu einer - die partikelbelastete Flüssigkeit abgebenden - Feststoffquelle angeschlossen sein kann, beispielsweise 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 Strömungsgehäuse - von größerem Durchmesser als der Filtereinsatz; 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 Feststoffpartikel zurückgehalten, während die feinen Partikel tiefer in die Filterbürste eindringen.

Je nach Einsatzzweck sind auch unterschiedliche Besatzanordnungen und Besatzmaterialien im axialen Aufbau der Filterbürste 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 Rundbürstenaußendurchmesser an der Gehäuseinnenwand.

Eine Ausführungsform mit kegelstumpfartigem Gehäuse empfiehlt sich, wenn besonders viele grobe Feststoffpartikel ausgefiltert 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 Zentrifugalkraft 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 Längsschnitt mit bürstenartigem Filtereinsatz zum Abtrennen 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 bürstenartigen Filtereinsatz in Arbeits- oder Förderstellung;

Fig. 5: eine Anlage nach Fig. 4 während der Regeneration ihres Filtereinsatzes;

Fig. 6 bis Fig. 8: Längsschnitte durch weitere Ausführungen der Vorrichtung in Filterstellung;

Fig. 9: eine Vorrichtung in Regenerationsstellung im Längsschnitt;

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 Innendurchmessers d mit einem unteren - radial mündenden - Einlaß oder Flüssigkeitszulauf 12 und einem über diesem Abstand h angeordneten rohrförmigen Auslaß 14 ist eine in Richtung 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 verlaufendes 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 Besatzdichte in Fließrichtung x einer - durch den Einlaß 12 in den Rohrinnenraum 11 eingebrachten - feststoffpartikelbelasteten 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 Rohrinnenfläche 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 Multijektor 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 gehobene 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 Multijektor 43 angeschlossen ist. An einem Schieber 62 zweigt eine Nebenleitung 64 zu einem Pneumatikzylinder 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 Feststoffpartikel entfernt - im oberen Bereich mit engem Borstenbesatz 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 Mengenmesser festgestellt werden kann -, wird der Fördersog unterbrochen, beispielsweise durch Schließen des Auslasses 14 mittels eines Schiebers 70. Der Scheibenkolben 68 und - mit ihm - die Filterbürste 36 werden abgesenkt, bis letztere unterhalb des Rohrraumes 11 einen - konischen und/oder zylindrischen - 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 Reinigungsraumes 72.

Nunmehr wird die Filterbürste 36 - entweder von jenem Drehantrieb 20 der Welle 18 oder ohne Antrieb mittels eines tangentialen Luftstromes N - in Umdrehung versetzt, die gefangenen 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 Ausführung angedeutet, bei welcher der Luftstrom N die Filterbürste 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 tieferstehenden 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 hängen. Dadurch wächst der Strömungswiderstand des Filterelementes 36, und die Druckdifferenz zwischen Flüssigkeitszulauf 12 und Auslaß 14 steigt an.

Nachdem ein vorher festgelegter Wert der Druckdifferenz erreicht 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 befindende Flüssigkeit strömt in den tieferstehenden Zwischenbehälter 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 befindet.

Durch die tangential an der Regenerationsglocke 77 angeordnete Breitschlitzdüse 88 wird Druckluft zugeführt. Diese Druckluft trifft tangential auf die Rundbürstenscheiben 84 und versetzt das Filterelement 36 in Rotation. Auf die zwischen den Borsten der Rundbürstenscheiben 84 hängenden Feststoffpartikel 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 zusätzlich einen Trocknungseffekt für die Feststoffpartikel. Außerdem wird deren Herauslösen aus den Rundbürstenscheiben 84 durch den Schrumpfungsvorgang beim Trocknen erleichtert.

Die durch die Fliehkraft aus dem Filterelement 36 herausgeschleuderten Feststoffpartikel gelangen an die Innenseite 77a der Regenerationsglocke 77. Um ein Festbacken der Feststoffpartikel 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 abgesprengt und fällt unten aus der Regenerationsglocke 77 hinaus. Durch die querschnittlich wellenförmige Ausführungsform des Gehäuses 10a nach Fig. 7 wird ein ungefiltertes Durchfließen 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 kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Die kegelstumpfförmige Gestalt des Filterelementes 36b erreicht man in einfacher Weise dadurch, daß man Rundbürstenscheiben 84 mit zunehmendem Außendurchmesser aufeinander schichtet.

Diese kegelstumpfförmige Ausbildung von Gehäuse 10b und Filterelement 36b bietet zwei Vorteile. Zum einen ist die Eintrittsfilterfläche groß - was besonders bei hohem Anteil an groben Feststoffpartikeln günstig ist - und zum anderen wird die Dichtwirkung zwischen Außendurchmesser der Rundbürstenscheiben 84 und der Innenflächen des Gehäuses 10b erleichtert, in dem das Filterelement 36b nur tief genug in das Gehäuse 10b eingebracht werden muß.


Anspruch[de]
  1. 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. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste vor dem Reinigungsvorgang mittels eines Strömungsmittels getrocknet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste nach der Rotationsbewegung mit Luft angeblasen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbürste durch ein tangentiales Strömungsmittel um die Rotationsachse gedreht wird.
  5. 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. 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. 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. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (14) oberhalb des Flüssigkeitszulaufes (12) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Entnahmeöffnung (74) des Reinigungsraumes (72) unterhalb der Filterbürste (36).
  10. 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. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine zur Welle (18) rotationssymmetrische Filterbürste (36).
  12. 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. 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. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (34) in Förderrichtung (X) mit zunehmender Besatzdichte angeordnet sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (34) in Förderrichtung (X) mit abnehmender Dicke angebracht sind.
  16. 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. 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. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10b) als Kegelstumpf ausgebildet ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (36) in Form eines Kegelstumpfes aus Rundbürstenscheiben (84) unterschiedlicher Außendurchmesser aufgebaut ist.
  20. 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. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reinigungsraum (73) wenigstens eine Druckluftleitung (56) mündet.
  22. 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. 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. 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. 25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumraum (40) Teil eines Aufnahmegefäßes (41) für gereinigte Flüssigkeit (Q1) ist.
  26. 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. 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. 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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