DE69012241T2

DE69012241T2 - Selbstreinigender Unterdruckfilter mit dauerndem endlosem Bandfiltermedium, insbesondere zur Reinigung von industriellen Schmier- und Kühlflüssigkeiten.

Info

Publication number: DE69012241T2
Application number: DE69012241T
Authority: DE
Inventors: Alfonso Galletti
Original assignee: Gi Pi SNC Di Galletti Alfonso and C
Current assignee: Gi Pi SNC Di Galletti Alfonso and C
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2010-07-04
Also published as: IT8967555A0; US5059323A; DE69012241D1; EP0407363A1; EP0407363B1; IT1232132B; ES2058875T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf industrielle Filter, insbesondere für Flüssigkeiten zum Schmieren und Kühlen von Werkzeugmaschinen und dgl.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein selbstreinigendes Vakuumfilter mit einer ständigen Filterkreislauf-Einrichtung, die einen Tank für die zu filternde Flüssigkeit aufweist, der ein Filterbett enthält, das am unteren Ende mit einer Vakuumkammer zusammenwirkt, die mit Mitteln verbunden ist, die die Flüssigkeit durch das Filter ziehen, und bei welchem das Filterbett ein Sieb und ein Endlosband aus einem regenerierbaren Filtertuch aufweist mit Stützrollen und schrittweise durch motorangetriebene Mitführungsmittel über dem Sieb und durch eine Station zum Entfernen des gefilterten Materials, das aus dem Tank heraustritt, bewegbar ist. Ein derartiges Filter ist beispielsweise aus der US-A 4 242 205 bekannt. Eine in etwa ähnliche Einrichtung ist auch durch die GB-A 2 004 196, die US-A 4 390 428, die US-A 4 514 301 oder die EP-A 0 288 210 bekannt.
Ein Problem verbunden mit Filtern dieser Art resultiert aus der Schwierigkeit, das gefilterte Material vom Filtertuch zu trennen und zu entfernen sowie der damit verbunden Schwierigkeit, das Filtertuch wirksam zu regenerieren. Insbesondere ist bei bekannten Filtern der oben bezeichneten Art die Bahn des Filtertuchs derart, daß seine Oberfläche, auf der das gefilterte Material abgelagert ist, norrnalerweise auf der Innenseite des Bandes sich befindet, so daß in Bereichen, wo es über die Stützrollen läuft, das gefilterte Material auf dem Tuch gequetscht und verdichtet wird, wodurch eine sehr zähe, teigige Schicht gebildet wird, die nicht allzu leicht entfernbar ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Problem zu vermeiden und ein selbstreinigendes Vakuumfilter der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, das so ausgebildet ist, daß eine in etwa hermetische Abdichtung zwischen dem Filtertuch und dem Sieb erzielbar ist und die völlige Entfernung des gefilterten Materials aus dem Fiitertuch einfacher und leichter ist, so daß das Filter daher im Betrieb wesentlich effektiver ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch wird es vermieden, daß das gefilterte Material gequetscht und gegenüber dem Tuch verdichtet wird, so daß damit das Entfernen des Materials an einer Beseitigungsstation beträchtlich erleichtert wird.
Die Beseitigungsstation weist lediglich eine Stützrolle auf, über die das Tuch am Beginn seines Rücklaufs läuft, mit der eine Schleife mit einem kleinen Krümmungsradius gebildet wird, wo das gefilterte Material vom Tuch getrennt wird.
Um die Trennung zu erleichtern, weist die Beseitigungsstation in geeigneter Weise eine Trockeneinheit auf, die unmittelbar stromauf der Stützrolle angeordnet ist und die mit einer Ansaugeinrichtung verbunden ist. Die Ansaugeinrichtung besteht in geeigneter Weise aus einem Ejektor, durch den gefilterte Flüssigkeit, die durch das Filterbett gezogen wurde, zu einem Ausgieichsbehälter geliefert wird, der mit der Vakuumkammer des Tanks verbunden werden kann.
Die Seitenränder des Tuchs haben in geeigneter Weise Längsstreifen und die Presseinrichtung weist zwei Endlosketten mit Rollen auf, die von den zentralen Teilen ihrer Verbindungsglieder versetzt sind, wobei die Rollen in rollendem Kontakt mit den entsprechenden Führungen angeordnet sind, die durch den Tank über den Seiten des Siebs derart gelagert sind, daß sie die Verbindungsglieder der Kette gegen die Längsstreifen des Filtertuchs drücken.
Die beiden Ketten sind vorzugsweise über voneinander beabstandete Querelemente miteinander verbunden.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung weist das Filter Düsen auf, die mit der gefilterten Flüssigkeit beliefert werden können, die zum Ausgleichsbehälter zugelassen wurde, um den Rücklauf des Tuchs zu waschen.
Das Filtertuch kann aus einem einzigen Endlosband oder in besonders zweckmäßiger Weise aus Einzelteilen bestehen, die durch Befestigungselemente untereinander verbunden sind. Bei großen Filtern wird durch diesen Aufbau die Erneuerung von abgenutzten oder klumpigen Teilen des Filtertuchs erleichtert.
Die Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die lediglich ein nicht einschränkendes Beispiel zeigen, in denen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene und teilweise schematische Ansicht eines selbstreinigenden Vakuumfilters nach der Erfindung ist, und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II- II von Fig. 1 ist, in einem vergrößerten Maßstab.
In den Zeichnungen ist ein Selbstreinigendes Vakuumfilter nach der Erfindung allgemein mit 1 bezeichnet, das einen Tank 2 aufweist, der zur Versorgung mit der zu filternden Flüssigkeit bestimmt ist und ein Filterbett aufweist, das an seinem Boden allgemein mit 3 bezeichnet ist.
Es ist allgemein bekannt, daß das Filterbett 3 ein Filtersieb 4 aufweist, das das Oberteil der Vakuumkammer 5 begrenzt, die über ein Verbindungsstück 6 auf einer Seite ihres Bodens mit der Einlaßseite einer elektrischen Pumpe 7 verbunden ist, deren Ausgang mit einer Leitung 8 verbunden ist, die die gefilterte Flüssigkeit zum Verbraucher liefert. In die Vakuumkammer 5 ist ein Vakuumschalter, der schematisch mit 9 angedeutet ist, eingefügt und mit einem Saugdruckmesser 10 verbunden, dessen Wirkungsweise unten erklärt wird.
Wie man besser in Fig. 2 erkennt, wird der Boden der Vakuumkammer 5, d.h. die Seite gegenüber dem Sieb 4, durch eine Basiswand 11 begrenzt, die vom Boden des Tank 2 beabstandet ist, so daß dazwischen ein Zwischenraum 12 festgelegt wird. Darüber hinaus trägt entsprechend den Seitenwänden 13 der Kammer 5, d.h. neben dem Sieb 4, der Tank 2 zwei Stützelemente 14 (nur eines davon ist in Fig. 2 gezeigt), über denen entsprechende Führungen 15 montiert sind. Über den Führungen 15 trägt der Tank 2 zwei weitere Lagerausleger 16 (nur einer ist in Fig. 2 gezeigt).
Das Filterbett 3 weist weiter ein Endlosband aus einem regenerierbaren Filtertuch 17 auf, das rund um freilaufende Stützrollen 18, 19, 20 und 21 läuft. Zwischen den Rollen begrenzt das Tuch 17 eine aktive äußere Passage 17a, deren zentraler, horizontaler Teil auf dem Sieb 4 ruht mit einer seitlichen Abdichtung, wie unten erklärt wird, und eine Rückiaufpassage 17b. Wie aus den Zeichnungen deutlich wird, ist die Anordnung der Rollen 18-31 derart, daß das durch das Tuch 17 festgelegte Band mit seiner Oberfläche, auf der das gefilterte Material abgelagert ist (mit 17c in Fig. 2 angedeutet), auf die Außenseite des Bands weist. Im wesentlichen liegt die Rücklaufpassage 17b unter der aktiven Passage 17a und erstreckt sich über dem Zwischenraum 12, der durch die Basiswand 11 der Vakuumkammer 5 und dem Boden des Tanks 2 begrenzt ist.
Das Filtertuch 17 kann über das Sieb 4 des Filterbetts 3 schrittweise durch ein Mitführungssystem bewegt werden, das zwei Endlosketten 22 aufweist, die um entsprechende Stützrollen 23, 24 und 25 laufen, wobei die letztgenannte Rolle von einem Motor angetrieben wird.
Die zwei Ketten 22, die untereinander über Querelemente 122 verbunden sind, haben untere Mitführungspassagen 22a, die der Bahn der aktiven Passage 17a des Filtertuchs 17 folgen, und entsprechende Rücklaufpassagen 22b, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der äußeren Passagen 17a und 22a von der Mitführungspassage 17b des Tuchs 17 aus ausdehnen.
Wenn man wieder Fig. 2 betrachtet, so hat dort das Tuch 17 entlang seiner Seitenränder Längsstreifen 17d aus normalerweise gummiartigem Material oder dgl., und diese drücken gleitend auf die Elemente 14 im Bereich der aktiven Passage 17a, die dem Filterbett 3 entspricht, und werden durch die Mitführungspassagen 22a der beiden Ketten 22 dagegen gedrückt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ketten 22 entsprechende Rollen 22c haben, die von den zentralen Flächen der entsprechenden Verbindungsglieder versetzt sind, und in den Bereichen der Förderpassage 17a, die dem Filterbett 3 entsprechen, nach oben in einen rollenden Kontakt mit dem entsprechenden Führungen 15 gedrängt werden, wodurch ihre Verbindungsglieder die Seitenstreifen 17d des Tuchs 17 fest in gleitendem Kontakt mit den Stützelementen 14 halten. Somit ist eine im wesentlichen hermetische Abdichtung gegenüber den Seiten des Siebs 4 und folglich gegenüber der Vakuumkammer 5 erzielbar.
Die oberen Rücklaufpassagen 22b der Ketten 22 drücken auf die Ausleger 16 des Tanks 2 mittels ihrer Rollen 22c, wie im Detail in Fig, 2 gezeigt ist.
Die Station zum Entfernen des gefilterten Materials vom Tuch 17 ist allgemein mit 26 bezeichnet und befindet sich natürlich stromab des Filterbetts 3. Die Beseitigungsstation 26 ist außerhalb und über dem Tank 2 angeordnet und weist die Stützrolle 21 und eine Trockeneinheit 27 unmittelbar stromauf der Rolle 21 auf. Die Einheit 27 weist ein Gitter 28 auf, gegen das das Ende der aktiven Passage 17a des Tuchs 17 drückt und welches eine Vakuumkammer 29 begrenzt, die über ein Rohr 30 mit einer pneumatischen Ansaugpumpe 31 verbunden ist. Die Trockeneinheit 27 trocknet das auf dem aktiven Bereich der Passage 17a des Tuchs 17 abgelagerte gefilterte Material, um so das daran sich anschließende Entfernen als Folge des Laufens des Tuchs 17 über die Stützrolle 21 zu erleichtern.
Die Ansaugpumpe 31 besteht aus einem Ejektor, wodurch die ein Teil der durch die Pumpe 7 aufgenommenen Flüssigkeit durch ein Diverterventil 32, das durch einen elektropneumatischen Verteiler 33 betätigbar ist, für einen Zutritt zu einem Ausgleichsbehälter 34, der auf dem Tank 2 befestigt ist, zugelassen werden kann. Der Ausgleichsbehälter 34 besitzt oben einen Überlauf 35 und ein Verbindungsteil 36 am Boden, das mit dem Verbindungsstück 6 am Boden der Vakuumkammer 5 durch ein pneumatisch gesteuertes Ventil 38, das durch den gleichen pneumatischen Verteiler 33 gesteuert wird, verbunden werden kann.
Eine mit 37 bezeichnete Waschdüsengruppe ist entsprechend zum vertikalen Anfangsbereich der aktiven Passage 17a des Tuchs 17 unterhalb der Stützrolle 18 angeordnet, und sie kann mit der gefiiterten Flüssigkeit von der Versorgungsleitung 8 durch das gleiche Diverterventil 32 beliefert werden.
Im Betrieb wird die zu filternde Schmier- und Kühlflüssigkeit zum Tank 2 von oben her zugelassen und durch die Pumpe 7 in die Vakuumkammer 5 gezogen, wobei sie über das Sieb 4 und den Bereich des Tuchs 17 läuft, der gegen dieses durch die Ketten 22 gehalten wird. Während die gefilterte Flüssigkeit durch die Pumpe 7 zu den Schmier- und Kühlkreisen der Werkzeugmaschinen zurück geschickt wird, sammelt sich das gefilterte Material auf dem Bereich des Tuchs 17 an. Sobald das Vakuum in der Kammer 5 einen bestimmten Schwellwert erreicht, erzeugt der Vakuumschalter ein Signal, durch das der Getriebemotor 25 aktiviert wird, so daß das Tuch 17, das durch die Ketten 22 mitgeführt wird, um einen vorherbestimmten Abstand vorgeschoben wird. Es wird somit ein "reiner" Bereich des Tuchs 17 entsprechend dem Filterbett 3 vorgesehen, während der vorhergehende Bereich in Richtung auf die Beseitigungsstation 26 befördert wird. Damit das Tuch 17 sich während dieser Phase bewegen kann, wird das Ventil 38 durch den Verteiler 33 geöffnet, der selbst durch den Vakuumschalter 9 oder eine Zeiteinrichtung gesteuert wird, um das untere Verbindungsstück 6 mit dem Ausgleichsbehälter 34 zu verbinden und das Vakuum in der Kammer 5 zu beseitigen.
Am Ende dieser Phase wird die Verbindung zwischen dem Ausgleichsbehälter 34 und der Vakuumkammer 5 wieder unterbrochen, und die Pumpe 7 zieht wieder die Flüssigkeit aus der Kammer 5, um die Verbraucher zu versorgen und den Pegel der gefilterten Flüssigkeit im Ausgleichsbehälter 34 über das Diverter-Ventil 32, das durch das Solenoidventil 33 und den Ejektor 31 betrieben wird, wiederherzustellen. In dieser Phase wird als Folge der Verbindung zwischen dem Ejektor 31 und der Trockeneinheit 27 ein Sog in der Vakuumkammer 29 erzeugt, wodurch das vorher auf dem Tuch 17 gesammelte gefilterte Material getrocknet wird. Das getrocknete gefilterte Material wird somit leicht vom Tuch 17 getrennt und entfernt, wenn es über die Stützrolle 21 während des nächsten Vorschubzyklus des Tuchs 17 läuft. Das abgesonderte gefilterte Material wird in einem geeigneten darunterbefindlichen Behälter gesammelt und später abtransportiert.
Während des Filterzyklus schickt das durch das Solenoidventil 33 betätigte Diverter-Ventil 32 einen Teil der Flüssigkeit, die durch die Lieferleitung 8 durch die Pumpe 7 geliefert wurde, zu den Düsen 37, die den Bereich des Tuchs 17 waschen, der im Filterbett 3 nach dem nächsten Vorschubzyklus dort vorhanden ist.
Es sei betont, daß das Filtertuch 17 aus einem Endlosgurt oder, was vorteilhafter ist, aus einer Serie von Teilen bestehen kann, die untereinander durch einfache Gleitklammern verbunden sind. Durch den zuletzt genannten Aufbau ist eine einfache Erneuerung derjenigen Bereiche des Tuchs 17 möglich, die verbraucht oder übermäßig durch gefiltertes Material verklumpt sind.

Claims

1. Selbstreinigendes Vakuumfilter (1), insbesondere für industrielle Schmierungs- und Kühlungs-Flüssigkeiten, das einen Tank (2) für die zu filternde Flüssigkeit aufweist, mit einem Filterbett (3), das am unteren Ende mit einer Vakuumkammer (5) in Verbindung steht, die mit Mitteln (7) zum Ziehen der Flüssigkeit durch das Filterbett (3) verbunden ist, wobei das Filterbett (3) ein Sieb (4) und ein Endlosband aus einem regenerierbaren Filtertuch (17) mit Stützrollen (18, 19, 20 und 21) aufweist und durch motorangetriebene Mitführungsmittel (22) über das Sieb (4) und über eine Station (26) zum Entfernen des gefilterten vom Tank mitgeführten Materials schrittweise bewegbar ist, wobei das Endlosband aus Filtertuch (17) über die Stützrollen mit seiner Rücklaufpassage (17b) läuft, die sich unterhalb der Vakuumkammer (5) von der Beseitigungsstation (26) zum Filterbett (3) erstreckt, wodurch seine Oberfläche (17c), auf der das gefilterte Material abgelagert ist, immer nach außen hinsichtlich des Endlosbandes weist, ohne daß irgendeine der Stützrollen (18, 19, 20 und 21) die Ablagerungsoberfläche (17c) kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vakuumkammer (5) mit dem Filterbett (3) nahe am Boden des Tanks (2) angeordnet ist,

das Endlosband aus Filtertuch (17) ebenfalls nahe am Boden des Tanks (2) angeordnet ist,

den Mitführungsmitteln (22) Preßmittel (15) zugeordnet sind, die im Tank (2) über dem Filtertuch (17) vorgesehen sind, wobei die Preßmittel (15) auf die Mitführungsmittel (22c, 22a) einwirken, so daß die Mitführungsmittel Längsstreifen (17d), die durch die Seitenränder des Filtertuchs (17) entstanden sind, gegen Elemente (14) im Bereich der Tuchpassage, die dem Filterbett (3) entspricht, drängen, wodurch eine in etwa hermetische Abdichtung gegen die Seiten des Siebs und daher der Vakuumkammer erzielbar ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnct, daß die Station (26) zum Entfernen des gefilterten Materials eine Trockeneinheit (27) aufweist, die mit einer Ansaugeinrichtung (31) verbunden ist und die unmittelbar strornauf einer Stützrolle (21) angeordnet ist, wobei das getrocknete gefilterte Material vom Tuch (17) entsprechend getrennt wird.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugeinrichtung aus einem Ejektor (31) besteht, durch den die gefilterte, durch das Filterbett (3) gezogene Flüssigkeit zu einem Ausgleichsbehälter (34) geliefert wird, der mit der Vakuumkammer (5) des Tanks (2) verbunden werden kann.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmittel zwei endlose Mitführungsketten (22) aufweisen, mit Rollen (22c), die von den Zentralteilen ihrer Verbindungsglieder versetzt sind, wobei die Rollen (22c) in rollendem Kontakt mit den entsprechenden Führungen (15) angeordnet sind, die durch den Tank (2) über den Seiten des Siebs (4) des Filterbetts (3) befördert werden, so daß die Verbindungsglieder der Ketten (22) gegen die Längsstreifen (17d) des Filtertuchs (17) gedrückt werden.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (22) untereinander durch voneinander beabstandete Querelemente (122) verbunden sind.

6. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter Düsen (37) aufweist, die mit der gefilterten Flüssigkeit beliefert werden können die zum Ausgleichsbehälter (34) zugelassen ist, um das Filtertuch (17) stromauf des Filterbetts (3) zu waschen.

7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (17) durch Teile gebildet ist, die untereinander durch Befestigungsmittel verbunden sind.