JP2009517204A - 洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、固体を液体から除去する、特に冷却潤滑剤循環路(35)のための洗浄装置(1)に関する。この洗浄装置(1)は、未処理空間(6)を清浄空間(7)から分離する中空円筒形のフィルタ部材(2)と、未処理空間(6)に接続された未処理側流入口(8)と、清浄空間(7)に接続された清浄側流出口(9)と、フィルタ部材(2)を区画毎に逆流させて洗浄するための逆洗装置(10)と、清浄な固体を未処理室(6)から除去する放出機構(12)とを備えている。未処理空間(6)からの固体の除去を簡単化するため、フィルタ部材(2)は未処理空間(6)を取り囲んでおり、一方、清浄空間(7)はフィルタ部材(2)を取り囲んでおり、放出機構(12)には、清浄な固体を放出開口部(14)へ供給するスクリューコンベヤ(13)が備えられている。
Description
本発明は、請求項1の前提構成の特徴を有し、液体から固体を除去する、特に冷却潤滑剤循環路のための洗浄装置に関する。さらに、本発明は、このような洗浄装置を少なくとも2つ備える洗浄システムに関する。
特許文献1に、筐体において未処理空間を清浄空間から分離する中空円筒形のフィルタ本体を備えた、冒頭部分において定義されたような洗浄装置が記載されている。未処理空間には未処理側流入口が接続されており、一方、清浄空間には清浄側流出口が接続されている。さらに、この洗浄装置は、フィルタ本体を区画毎に逆流させて洗浄することのできる逆洗装置を備えている。つまり、逆洗装置は、濾過方向とは逆方向にフィルタ本体を流通する適切な逆洗媒体によって、清浄側からフィルタ本体に作用する。さらに、洗浄された固体を未処理空間から除去することのできる放出機構が設けられている。
独国特許出願公開第10252785A1号明細書
知られている洗浄装置では、フィルタ本体は、清浄空間を取り囲んでおり、未処理空間は、フィルタ本体を取り囲んでいる。したがって、フィルタ本体の濾過方向は、外側から内側へ方向付けられている。洗浄装置の動作中に、不純物は、フィルタ本体の未処理側に堆積する。逆洗機構は、これらの堆積物を洗い落とす。知られている洗浄装置では、フィルタ本体は、立てて、すなわち、長手方向中心軸を重力方向に合わせて配置されている。逆洗によって外部の未処理空間へ洗い流された不純物は、フィルタ本体に再び堆積しない限り、重力により未処理空間において沈殿する。筐体は、洗浄された固体が蓄積する水溜を備えている。知られている洗浄装置の放出機構は、実質的には、筐体の下端部に設けられた放出開口部によって形成されており、この放出開口部を通して、未処理空間から水溜を抜き取ることができる。そのためには、濾過動作を、短期間中断する必要がある。なぜなら、そうしなければ、汚染された液体は、放出開口部が開けられたときに、放出開口部を通って、未処理空間から流出してしまう。
本発明は、洗浄された固体の除去が特に簡単化されるように、冒頭部分において定義されたような洗浄装置の異なるまたは改善された形態を提供するという課題に関するものである。
この課題は、独立請求項の対象によって、本発明に基づいて解決される。有利な形態は、従属請求項の対象である。
本発明の洗浄装置は、フィルタ本体の濾過方向が内側から外側へ方向付けられているように、且つ、洗浄された固体がスクリューコンベヤによって放出開口部へ送られるように、フィルタ本体を設計するという概念に基づいている。本発明の設計により、フィルタ本体を水平にして、すなわち、長手方向中心軸を実質的に重力方向に交差するように方向付けて配置することができ、このことは、多くのアプリケーションにとって有利であろう。スクリューコンベヤの備えられた放出機構は、重力方向とは無関係に動作するので、フィルタ本体を水平に配置する場合でも、洗浄された固体を放出開口部へ供給することができる。その上、本発明の設計により、基本的に、放出開口部の開放前に、汚染された液体を未処理空間から流出させることができ、これにより、洗浄された固体を、ほぼ乾燥した状態で取り出すことができる。
本発明の洗浄システムは、少なくとも2つの洗浄装置を液体循環路に並列に組み込み、且つ、簡便で且つ妨げられない洗浄のためにこれら2つの洗浄装置の濾過動作を考慮しながら、これら2つの洗浄装置を流入口バルブ構造により交互に起動および停止するという概念に基づくものである。このようにすれば、洗浄された固体を除去するための洗浄装置の少なくとも1つの濾過動作が一時的に停止されたとしても、洗浄システムの濾過動作を中断せずに継続することができる。濾過動作が停止された場合でも、逆洗は依然として起動していてもよい。このことにより、各洗浄装置の洗浄が特に効果的になる。
本発明の他の重要な特徴および利点は、従属請求項、図面および図面に基づく各図の説明から分かる。
上記および以下で説明される特徴は、ここに示された特定の組み合わせにおいてだけではなく、本発明の範囲を超えることなく他の組み合わせにおいて、または、単独で使用できることは自明である。
本発明の好ましい形態は、図面に示されており、以下の説明において非常に詳しく説明される。なお、同じ参照符号は、同様のまたは類似のまたは機能的に同様の部品を示している。
図1から図7によれば、本発明の洗浄装置1は、中空円筒形のフィルタ本体2を備えている。このフィルタ本体2は、その長手方向中心軸4を中心として回転可能なように筐体3の内部に備えられている。フィルタ本体2を駆動するために、駆動ユニット5が備えられており、この駆動ユニット5は、例えば電気モーターを備えている。
フィルタ本体2は、筐体3の内部において、未処理空間6を清浄空間7から分離している。本発明の洗浄装置1では、未処理空間6は、フィルタ本体2の内部に設けられており、それゆえ、フィルタ本体2によって取り囲まれている。これに対し、フィルタ本体2は、清浄空間7に設けられており、その結果、清浄空間7がフィルタ本体2を取り囲んでいる。未処理空間6は、未処理側流入口8に接続されている。同様に、清浄空間7は、清浄側流出口9に接続されている。
したがって、フィルタ本体2は、その濾過方向が内側から外側へ方向付けられているように設計されている。フィルタ本体2は、例えばエッジギャップフィルタとして設計されていてもよい。しかしながら、他の適切なフィルタ構造も可能である。
洗浄装置1は、固体を液体から除去する機能を果たす。この液体は、例えば部品を加工するための機械の冷却潤滑剤循環路の冷却潤滑剤であることが好ましい。したがって、洗浄装置1は、便宜上、このような冷却潤滑剤循環路において、高価な冷却潤滑剤から不可避的に混入してしまった固体を除去するために使用される。
洗浄装置1は、フィルタ本体2を区画毎に逆流させて洗浄することのできる逆洗装置10をさらに備えている。逆洗の際に、フィルタ本体2は、その濾過方向とは逆に、つまり、外側から内側へフィルタ本体2を流通する逆洗フローの作用を受ける。この目的のために、ここに示すこれらの実施形態のそれぞれにおいて、逆洗装置10は、フィルタ本体2の実質的に軸方向の全長に亘って延びる逆洗ノズル11を備えている。したがって、この逆洗ノズル11によって、フィルタ本体2の円周区画に逆洗フローを作用させることができる。逆洗媒体としては、例えば、圧縮空気のような逆洗気体または液体が適しており、そのため、便宜上は、洗浄装置1によって洗浄された液体が使用される。
本発明の洗浄装置1は、洗浄された固体を未処理空間6から除去することのできる放出機構12をさらに備えている。本発明によれば、この放出機構12は、洗浄装置1の動作中に洗浄された固体を放出開口部14へ送るスクリューコンベヤ13を備えている。したがって、洗浄された固体を、この放出開口部14を通して、未処理空間6から取り出すことができる。この場合、放出開口部14は、未処理空間6から間隔を開けて配置されており、特に筐体3から突出している。したがって、この放出開口部14は、筐体3の外側からアクセス可能である。スクリューコンベヤ13は、それ自体はアクセス可能な未処理空間6から放出開口部14まで固体を搬出し、それによって、未処理空間6からの固体の除去を簡単化する。
本発明の洗浄装置1は、ここに示す実施形態におけるように、フィルタ本体2の長手方向中心軸4が実質的に水平であり、それゆえ、重力方向に実質的に交差するように方向付けられている水平な設置に特に適している。
ここに示す実施形態では、フィルタ本体2は、その長手方向に関しては少なくとも3つの軸方向部分に細分されている。第1軸方向端部分15は、放出開口部14とは逆の側にあり、または、放出開口部14から離れており、筐体3に回転可能なように備えられている。この第1端部分15に、軸方向フィルタ部分16が軸方向に続いている。軸方向フィルタ部分16は、実際のフィルタ構造を有し、軸方向フィルタ部分16を、フローは放射状に通り抜けることができる。このフィルタ部分16に、第2端部分17が軸方向に接続されている。第2端部分17は、放出開口部14に対向しておよび/または放出開口部14の近くに配置されている。第2端部分17も、筐体3に回転可能なように備えられている。
逆洗ノズル11は、便宜上、フィルタ部分16の実質的に軸方向の全長に亘って延びており、これにより、フィルタ部分16に、つまり、フィルタ部分16のそれぞれ逆洗される円周区画に、外部から逆洗フローによる作用を及ぼすことができる。
図1から図4、図6、および図7の実施形態では、放出機構12は、導管18をさらに備えている。この導管18は、未処理空間6に、すなわちフィルタ本体2の内部に配置されている。この導管18は、フィルタ部分16の実質的に軸方向の全長に亘って延びている。導管18は、便宜上、逆洗ノズル11に対して放射状に対向して配置されている。導管18と逆洗ノズル11とは、便宜上、互いに対して実質的に平行に延びている。導管18は、定義上は、開放した軸方向の縦側面を有している。このように形成された長手方向の開口部を、図15では19で示す。導管18は、便宜上、図15によれば、長手方向の開口部19から導管18の底20へと断面が先細る輪郭を有している。
したがって、導管18は、重力方向とは逆に、つまり上向けに開放しており、一方、逆洗ノズル11は、重力方向に、すなわち下向きに逆流させて洗浄する。これにより、逆洗の際にフィルタ本体2の内壁から放出される可能性のある固体を、重力によって下向きに導管18に沈降させることができる。したがって、導管18は、フィルタ本体2から放出された固体の大部分を逆洗装置10によって集める。このため、導管18も、本質的には、第1端部分15から実質的には第2端部分17まで延びている。
図1から図4の実施形態において、スクリューコンベヤ13は、回転するように駆動され得るスクリューシャフト21を備えている。スクリューシャフト21は、導管18の底20に沿って、つまり、便宜上、導管18の軸方向の全長に沿って延びている。このようにして、スクリューシャフト21は、導管18の底20に集まる固体を、放出開口部14の方へ搬送することができる。ここに示す好ましい実施形態では、放出機構12は、第2端部分17の領域において導管18に直接接続されたパイプ22をさらに備えていてもよい。このパイプ22は、放出開口部14につながっている、および/または、放出開口部14を備えている。スクリューシャフト21は、パイプ22の内部にも、つまり、便宜上は、放出開口部14にまで、および/または、その付近にまで延びている。このようにして、スクリューシャフト21は、導管18に集まる個体を、パイプ22を通して、放出開口部14へ搬送する。
ここに示す好ましい実施形態では、スクリューシャフト21も駆動ユニット5によって駆動結合されている。その結果、駆動ユニット5は、スクリューシャフト21およびフィルタ本体2を回転するように駆動する。例えば、駆動ユニット5は、スクリューシャフト21およびフィルタ本体2に回転しないように接続されている駆動シャフト23を駆動する。
図1に記載の実施形態では、筐体3は、軸方向において開いている。したがって、ここに示す洗浄装置1は、洗浄装置1が洗浄された液体に実質的には完全に浸る、洗浄された液体のための貯蔵コンテナへの組み込みに適している。
これに対し、図2から図7の実施形態では、筐体3は閉じている。その結果、洗浄装置1を、基本的には、被洗浄液体の循環路の任意の場所に組み込むことができる。
図1および図3の各実施形態では、洗浄装置1は、フィルタ本体2の長手方向の回転中心軸4が、水平面に対してわずかに傾斜して延びているように組み立てられている。この傾斜は、水平線に対して例えば15°未満であり、好ましくは10°未満である。これにより、濾過動作が停止された場合に、そのとき開けられる放出開口部14から、固体を実質的には乾燥した状態で放出することができる、ということが保証される。
図2および図4の実施形態では、洗浄装置1は、フィルタ本体2の長手方向の回転中心軸4が水平面に対して実質的には平行に延びるように配置されている。しかしながら、導管18だけは、この水平面に対してわずかに、例えば最大で15°まで傾斜して延びている。駆動シャフト23は、回転軸4と同軸状に配置されているので、駆動シャフト23とスクリューシャフト21との間の駆動結合部は、特にカルダン継手として設計された継手24を有している。
スクリューシャフト21は、一方の端部では駆動シャフト4上に、他方の端部ではパイプ22内に備えられている。さらなる軸受手段は不要である。好ましい実施形態によれば、スクリューシャフト21は、回転ブラシを備えていてもよい。その結果、スクリューシャフト21の回転により、導管18に集まる個体は、導管18に沿って放出開口部14へ向けて掃かれる。
図3および図4によれば、放出開口部14を放出バルブ25によって制御することができる。放出バルブ25が閉じている場合、放出開口部14は閉じられており、これにより、洗浄装置1の動作中の放出開口部14を通る漏れを防止することができる。放出バルブ25が開かれると、放出開口部14が開き、その結果、放出開口部14および放出バルブ25を通して固体を排出することができる。このようにして、未処理空間6内に通常広く行きわたっている超過圧力を、有利に利用することができる。なぜなら、放出バルブ25が開かれると、スクリューコンベヤ13の永続的な動作に起因して放出開口部14に生じた固体の比較的大きな集まりを、圧力サージ原理によって放出できるからである。このことにより、未処理空間6からの固体の除去を最適化することができる。
図3および図4の実施形態では、パイプ22は、スラスト軸受26を備えている。このスラスト軸受26により、熱により誘発されて引き起こされる拡張効果を調整することのできる長さの軸方向の均等化が可能となる。その上、スラスト軸受26は、洗浄装置1の組み立てを簡単化する。
洗浄装置1は、さらに洗浄ノズル27を備えていてもよい。この洗浄ノズル27は、未処理空間6に、すなわち、フィルタ本体2の内部に配置されている。また、この洗浄ノズル27を用いて、フィルタ本体2の円周区画に洗浄フローの作用を作用させて、該円周区画に接着している固体を洗い落とすことができる。一例として、このような洗浄ノズル27を、図5に示す実施形態で説明する。なお、逆洗装置10の洗浄効果を維持するために、このような洗浄ノズル27を基本的にはここに説明した実施形態のいずれと一緒に使用してもよいことは明らかである。
洗浄ノズル27は、フィルタ部分16の軸方向の全長に亘って延びていることが好ましい。洗浄媒体として、便宜上は、逆洗媒体としても使用されるのと同じ媒体、つまり、好ましくは、清浄側から取り出された液体が使用される。図1から図4の実施形態では、導管18は、第1端部分15の領域において、軸方向に開いた端部を有している。導管18は、これらの実施形態では、パイプ22を介して筐体3に取り付けられている。
これに対して、図6および図7の実施形態では、導管18は、第1端部分15の領域において、筐体3に取り付けられている。導管18は、これらの実施形態では、第1端部分15から第2端部分17まで延び、そこで自立して終了している。導管18は、第2端部分17の領域において、軸方向に開いた端部28を有している。さらに、これらの実施形態では、導管18は、導管18に集まる個体が、重力によって上記自由端28の方へ自動的に動き、自由端28において、固体が導管18から下へ落ちてフィルタ本体2の内壁に当たるように水平線に対して傾斜している。導管18の自由端28を第2端部分17の領域に位置付けることにより、導管18から排出された固体は、フィルタ本体2の流通不可部分上に、つまり、フィルタ本体2の内壁の、第2端部分17に割り当てられた領域上に落ちる。
図5から図7の実施形態では、スクリューコンベヤ13は、少なくとも1つの螺旋形ウエブ29を備えている。このウエブ29は、フィルタ本体2の内側に備えられており、輪郭が内側に放射状に突出している。ウエブ29は、図5および図6の実施形態では、実質的にはフィルタ部分16の軸方向の全長に亘って延びている。ここでは、ウエブ29は、第1端部分15から第2端部分17へ螺旋形またはスクリュー形に巻きついている。図5および図6の各実施形態では、第1端部分15から第2端部分17まで連続的に延びるただ1つのウエブ29が設けられている。フィルタ本体2が回転することにより、螺旋形ウエブ29は、スクリューフィードを促進させ、これにより、スクリューコンベヤ13となる。
図7の実施形態では、2つのウエブ29が備えられている。一方のウエブ29aは、第2端部分17の領域にのみ延びており、それゆえ、導管18から第2端部分17の領域へ搬送された固体を、放出開口部14の方へ送る。さらに、逆洗による洗浄の行なわれない第1端部分15にのみ延びるもう1つのウエブ29bが備えられていてもよい。第2ウエブ29bは、この第1端部15に偶然に入って来た固体を、フィルタ部分16の領域へ搬送する。フィルタ部分16の領域では、固体は、特に逆洗によって導管18に入る。導管18を通して、導管18に集まった個体は、予め設けられた傾斜によって、第2端部分17へ搬送される。
図5から図7の実施形態に示すスクリューコンベヤ13は、フィルタ本体2にほぼ一体化されている。これに対し、図1から図4に示す実施形態におけるスクリューコンベヤ13は、フィルタ本体2から独立した別々の部品を形成している。なお、図1から図4の実施形態のスクリューコンベヤ13の原則を図5から図7の実施形態のスクリューコンベヤ13の原則と任意に組み合わせられる、ということは明らかである。
図1から図4の実施形態では、スクリューシャフト21および/またはその螺旋形の巻きまたは単にスクリュー47が、導管18の底20と共に作用して、洗浄された固体を放出開口部14へ供給する。これに対し、図8から図14の実施形態では、このような導管18は備えられていない。その代わりに、これらの実施形態では、スクリューシャフト21のスクリュー47は、スクリュー47がフィルタ本体2の内壁48と共に作用して洗浄された不純物を放出開口部14へ供給するように寸法決定して設計されている。この場合、スクリューシャフト21は、フィルタ本体2と同軸状に配置されている。その結果、スクリュー47の外側の断面は、内壁48の内側の断面にほぼ対応している。スクリュー47と内壁48とは、互いに接触していてもよい。図8および図9に示す実施形態では、フィルタ本体2と同じく、スクリューシャフト21は、駆動シャフト23と、永続的に駆動結合されている。したがって、駆動ユニット5が操作されると、同時に、フィルタ本体2とスクリューシャフト21とが同じ回転速度で駆動される。その結果、これら実施形態では、スクリュー47と内壁48との間に相対運動は生じない。しかしながら、スクリューコンベヤ13は、アルキメデスのスクリューのように動作し、洗浄された異物を放出開口部14へ供給することができる。
これに対し、図10から図14に記載の実施形態の各々には、連結装置49が設けられている。この連結装置49によって、駆動ユニット5とフィルタ本体2との間の駆動結合を起動したり停止したりすることができる。したがって、この例では、スクリューシャフト21は駆動ユニット5と永続的に駆動結合されており、その一方で、フィルタ本体2は、連結装置49によって、必要に応じて駆動可能である。同様に、フィルタ本体2は永続的に駆動され、スクリューシャフト21が駆動切替可能な実施形態も知られている。同様に、フィルタ本体2とスクリューシャフト21とを互いに独立して駆動ユニット5に接続できる実施形態も基本的には可能である。
この例では、駆動シャフト23は、例えば中空シャフトとして設計されており、この中空シャフトには、スイッチロッド50が軸方向に移動可能に搭載されている。このスイッチロッド50は、横棒の形態の駆動要素51を駆動する。ここに示す起動位置においては、駆動要素51は、対応する相補的な駆動要素輪郭(ここでは詳しく説明はしない)によって、フィルタ本体2の第1端部分15に噛み合っている。これにより、駆動要素51は、駆動シャフト23を長手方向スロット52に貫通させる。長手方向スロット52において、駆動要素51は、スイッチロッド50によって軸方向に調整され得る。ここに示す例では、駆動要素51は、スイッチロッド50によって、復元バネ(詳しく示さない)の復元力に対抗して起動位置へと押される。スイッチロッド50を復元バネのバネ力の方向へ移動させることで、駆動要素51が、静止位置へ移動され、静止位置において、駆動要素51は上記駆動要素輪郭から開放される。駆動要素51とフィルタ本体2との間の形状による連結が解除される。その結果、スクリューシャフト21だけが、駆動ユニット5に駆動結合されており、一方、フィルタ本体2は、駆動されていない。
図8に示す実施形態では、スクリューシャフト21は、ほぼ第2端部分17まで延びている。スクリュー47は、フィルタ部分16の内部にのみ延びている。
図9、図10、図12、および図14の実施形態では、スクリューシャフト21は、第2端部分17を超えて、つまり、遷移部分52へ延びている。この遷移部分52では、フィルタ本体2は、放出開口部14に対向するその軸方向の第2端部分7において、軸方向に遷移している。遷移部分52は、その内部の未処理空間6が、放出開口部14から遠ざかるにつれて円錐状または漏斗状に広がるように形成されている。ここでは、遷移部分52は、円筒形フィルタ本体2と、放出開口部14とに接続されておりフィルタ本体2よりも小さな断面を有する円筒形パイプ部分53との間に遷移部を形成している。図9、図10、図12および図14の実施形態では、スクリューシャフト21は、遷移部分52において終了している。本実施形態のスクリュー47は、円錐状のスクリュー部分54を備えている。スクリュー部分54は、遷移部分52内に延び、遷移部分52に対して相補的な形を有している。すなわち、円錐状のスクリュー部分54は、放出開口部14の方へ先細りしている。
図11および図13の実施形態では、スクリューシャフト21およびスクリュー47も、遷移部分52内へ延びている。さらに、この実施形態では、スクリューシャフト21およびスクリュー47も、パイプ部分53にまで、つまり、直接放出開口部14にまで延びていることが好ましい。したがって、スクリュー47には、パイプ部分53に対して相補的に形成された円筒形スクリュー部分55が備えられている。図9から図14の実施形態では、スクリューシャフト21が、少なくとも遷移部分52においては同じく円錐状に形成されていてもよい。図11に示す実施形態では、駆動ユニット5とフィルタ本体2との間の駆動結合を停止することにより、スクリュー47と内壁48との間の相対運動が可能となる。図11に示すように、特にこの実施形態では、スクリュー47が、内壁48と共に作用するその外部端(詳しく図示せず)に、スクレーパー(図示せず)を備えていてもよい。このスクレーパーは、製造公差および位置決め公差を補償することができ、内壁48および/またはスクリュー47に対する損傷を防止することができ、スクリュー47と内壁48との間を効果的に密閉することができ、それによって、スクリューコンベヤ13の搬送効果が改善される。
図1から図4、図8から図11、図13、および、図14の実施形態では、スクリュー47は、比較的硬い材料、特に金属板またはプラスチックによって形成されている。しかしながら、図12に係る別の実施形態では、スクリュー47が、柔軟性のある荒毛56によって形成されていてもよい。したがって、スクリューシャフト21はスクリュー形のブラシを有している。搬送効果に加えて、このスクリュー47は、改善された洗浄効果を有している。なぜなら、このスクリュー47は、スクリュー47と内壁48との相対運動の際に、内壁48をその荒毛56によってさらに掃くからである。
図13および図17によれば、スクリュー47は、スクレーパー構造57を備えていてもよい。例えば、スクレーパー構造57は、円周方向に分散して配置された3つのスクレーパー58を備え、スクレーパー58は、スクリューシャフト21とフィルタ本体2との間に相対的な回転が生じれば、内壁48と共に作用して、内壁48に接着している不純物を擦り落とす。スクレーパー58は、ロッド形のスクレーパー担持部59に取り付けられており、スクレーパー担持部59自体は、例えばスクリュー47に取り付けられている。
図14および図18に示す実施形態では、スクリュー47は、ブラシ構造60を備え、ブラシ構造60は、スクリュー47の円周方向に分散して配置された複数の円形ブラシ61を備えている。ブラシ構造60も、フィルタ本体2とスクリューシャフト21との間、および/または、内壁48と各円形ブラシ61との間での相対運動により、内壁48を洗浄する機能を果たす。
図15および図16において、フィルタ本体2は、便宜上、実際のフィルタ材料31を担持する支持構造30を備えている。既述の通り、このフィルタ材料31は、基本的には任意の適切な構造および/または特性を有していてもよい。しかしながら、フィルタ材料31は、フィルタ本体2をエッジギャップフィルタとして実現するために、しっかりと巻きつけられた、輪郭形成されたワイヤであることが好ましい。
支持構造30は、複数のラジアルウエブ32によって円周方向において細分されており、フローは、全ての区画33を放射状に流れて抜け出すことができる。しかしながら、円周方向において隣接する区画33の間の液体の交流は、ウエブ32により不可能である。逆洗ノズル11は、区画毎に動作する、すなわち、逆洗ノズル11は常にただ1つの円周区画33を洗浄する。これにより、逆洗フローの効果を、各区画33に集中させることができる。このことは、一方では洗浄効果を改善し、他方では逆洗媒体の流量を減少させる。
図16において、フィルタ本体2の内壁に対する洗浄ノズル27の位置決定は、生成される洗浄噴流がこの噴流の方向付けられているフィルタ本体2の内壁に対して鋭角を形成するようになされていてもよい、ということがさらに分かる。このことにより、スクレーパーのような擦り落とし効果が生じる。洗浄ノズル27および/または逆洗ノズル11は、高圧ノズルとして設計されていることが好ましい。その結果、逆洗媒体は、フィルタ本体2の外壁に対して高圧で駆動され、および/または、洗浄媒体は、フィルタ本体2の内壁に対して高圧で駆動される。
図17および図18に示すように、さらに、または、代替として、洗浄ノズル62が、清浄空間7に備えられていてもよく、洗浄ノズル62の点形または線形の洗浄噴流は、外側からフィルタ本体2へ方向付けられている。
図19から図24は、洗浄装置1の例示的な様々な設置状態を示す。したがって、設置された状態において、流出口9は流出口配管63に接続されている。流入口8は、流入口配管64に接続されており、放出開口部14は、放出バルブ25を介して、放出配管65に接続されている。さらに、モーター67によって駆動されるポンプ66も備えられている。図19から図21の実施形態では、逆洗装置10に、さらに逆洗配管68が接続されている。
図19に示す実施形態では、ポンプ66は、流入口配管64に、つまり、切り替え可能なカットオフバルブ69の上流に配置されている。逆洗配管68も、切り替え可能なカットオフバルブ69を備え、さらに、カットオフ逆止バルブ70を備えている。濾過動作において、ポンプ66は、汚染された液体を洗浄装置1を通して搬送する。同時に、逆洗装置10によって、液体または気体、特に空気であってもよい逆洗媒体を、フィルタ本体2を洗浄するために供給することができる。洗浄装置1を空にするため、ポンプ66を停止し、ポンプ66の下流に設けられているカットオフバルブ69を閉じてもよい。気体、好ましくは空気、特に圧縮空気は、逆洗配管68を介して供給されてもよく、これにより、全ての液体を、洗浄装置1から流出口9を通して排出することができる。後続の濾過動作において洗浄装置1を満たす気体を排出できるようにするため、筐体3に、相応の通気バルブ71が備えられていてもよい。
図20に示す実施形態は、吸引配管72、排出配管73、および、切り替え可能なカットオフバルブ69が図19に示す実施形態とは異なっている。吸引配管72は、吸引配管72に設けられたカットオフバルブ69の上流において、流出口配管63に接続されており、ポンプ66の上流において流入口配管64に接続されている。排出配管73は、ポンプ66の下流、且つ、排出配管73に配置されたカットオフバルブ69の上流において、流入口配管64に接続されている。吸引配管72および排出配管73の双方は、カットオフバルブ69をそれぞれ備えている。
濾過動作において、吸引配管72および排出配管73のカットオフバルブ69は閉じられており、その結果、ポンプ66は、被濾過液体を洗浄装置1を通して搬送する。吸引動作において、流入口配管64および流出口配管63に位置するカットオフバルブ69は閉じられており、一方、吸引配管72および排出配管73のカットオフバルブ69は開かれている。したがって、ポンプ66は、洗浄装置1からその流出口9において液体を吸引し、この液体を、吸引配管72と排出配管73とを通して洗浄装置1から搬出する。同時に、逆洗配管68または通気バルブ74を通して、空気または別な気体を再供給することができる。
図21の実施形態では、ポンプ66は、流出口配管63に配置されている。さらに、逆洗配管68は、ポンプ66の下流、且つ、流出口配管63に設けられたカットオフバルブ69の上流において、流出口配管63に接続されている。濾過動作において、ポンプ66は、被濾過媒体を洗浄装置1を通して吸引する。同時に、洗浄された媒体の分流を、逆洗配管68を介してフィルタ本体2を逆洗するために使用することができる。洗浄装置1を空にするため、流入口配管64に配置されたカットオフバルブ69を閉じる。これにより、ポンプ66は、洗浄装置1が空になるように吸引する。通気バルブ74を通して、空気または気体を適宜再供給することができる。
図22から図24の各実施形態では、ポンプ66は、流入口配管64に、つまり、同じく流入口配管64に設けられているカットオフバルブ69の上流に設けられている。これらの実施形態では、逆洗装置10には流入口側において圧力発生器75が接続されている。圧力発生器75は、洗浄媒体の逆洗圧流を生成できるように構成されており、逆流圧流によって、フィルタ本体2が区画毎に洗浄される。この圧力発生器75は、定期的に動作して区画33毎に圧流の作用を及ぼす。ここでは、圧流とは、比較的高い圧力でフィルタ本体2に作用するフローであると理解される。ここでは、洗浄媒体の体積が比較的小さくても、逆洗による効果的な洗浄作用が十分に達成される。短期間の圧流とは、圧力パルスまたはパルスのような逆洗のことであってもよい。
好ましくは、圧力発生器75も、真空発生装置として操作可能なように設計されていてもよい。真空発生装置としての動作の間に、圧力発生器75は、逆洗装置10を介して、逆洗圧流とは逆の流れの方向性を有するフラッシング吸引フローを生成する。吸引フローにより、逆洗装置10の領域におけるフィルタ本体2の清浄側7に堆積した不純物を吸引して除去することが可能である。図8から図14では、圧流を、未処理空間6を指す矢印によって表し、吸引フローを、未処理空間6から出る矢印によって表す。
ここに示す実施形態では、圧力発生器75は、ピストンシリンダユニットとして設計されていることが好ましく、それゆえ、ピストン76を備え、ピストン76は、シリンダ77に行程調節可能なように配置されている。図22に示す実施形態では、圧力発生器75を、制御配管78を介して空気圧または液圧により駆動して前進運動させることができ、圧力発生器75は、前進運動時に、逆洗圧流を生成する。後進運動を行なうために、シリンダ77は、ピストン76を逆方向に駆動する復元バネ79を備えている。後進運動は、例えばフラッシング吸引フローを生成可能である。
図23に示す実施形態では、2つの制御配管78が、圧力発生器75に接続されている。ピストン76は、一方の制御配管78を介して液圧または空気圧によって駆動されて前進運動を行ない、一方、ピストン76は、他方の制御配管78を介して空気圧または液圧によって駆動されて後進運動を行なう。
図24に示す実施形態では、圧力発生器75は、駆動ユニット5に駆動結合されている。駆動ユニット5は、フィルタ本体2および/またはスクリューシャフト21を駆動する機能も果たしている。駆動結合は、例えば、駆動ベルト80または鎖またはギア歯車によって行なわれる。ピストン76の駆動は、例えば、スピンドル駆動(ここでは詳しく説明しない)によって行なわれてもよい。
図25によれば、本発明の洗浄システム34は、少なくとも2つの洗浄装置1を備えている。これらの洗浄装置1は、本発明に基づいて設計されていることが好ましいが、基本的には従来のものであってもよい。洗浄システム34は、ここでは矢印で示す液体循環路35に組み込まれている。液体循環路35は、冷却潤滑剤循環路35であることが好ましい。洗浄システム34は、液体循環路35の逆流36により、固体により汚染された液体を受け取る。このため、液体循環路35は、洗浄システム34の共通の流入口接続部37に接続されている。洗浄システム34から、固体の除去された液体は、共通の流出口接続部38を介して出てゆく。流出口接続部38には、液体循環路35の引出配管39が接続されている。
共通の流入口接続部37は、2つの洗浄装置1の2つの流入口8へと分岐している。同様に、共通の流出口接続部38は、2つの洗浄装置1の2つの流出口9へ分岐している。したがって、2つの洗浄装置1は、洗浄システム34内部において、液体循環路35に並列に接続されている。
洗浄システム34は、流入口バルブ構造40を備えている。この場合は、流入口バルブ構造40は、別々に制御可能な2つの流入口バルブ41,42により構成されている。一方の流入口バルブ41は、一方の洗浄装置1の流入口8を制御し、他方の流入口バルブ42は、他方の洗浄装置1の流入口8を制御する。このように、流入口バルブ構造40は、一方および/または他方の洗浄装置1を、液体循環路35から分離することができる。
便宜上は、洗浄システム34は、永続的に濾過を行なうように操作されている。したがって、2つの洗浄装置1によって、濾過動作は、交互に起動および停止される。濾過動作が停止された場合、各流入口バルブ41,42は遮断され、その結果、未処理空間6における圧力は下がる。したがって、放出開口部14および/または各放出バルブ25を開けてもよい。スクリューコンベヤ13は依然として動作しており、洗浄された固体を実質的には乾燥した状態で、各洗浄装置1の筐体3から搬出できる。濾過動作の停止された洗浄装置1では、逆洗装置10は便宜上は依然として動作している。このことにより、フィルタ本体2を完全に洗浄することができる。
ここに示す好ましい実施形態では、洗浄システム34は、共通の供給配管43を備えている。供給配管43は、共通の供給接続部44を備え、各洗浄装置1とは接続部45でつながっている。接続部45を介して、各洗浄装置1の逆洗装置10に、各逆洗媒体を供給することができる。したがって、共通の供給接続部44は、共通の逆洗媒体供給部に接続されている。それゆえ、2つの洗浄装置1の逆洗装置10は、2つの洗浄装置1の濾過動作が交互に起動および停止されたとしても、永続的に起動しているということが可能である。これにより、洗浄システム34の操作のための制御が非常に簡単化される。
好ましい実施形態によれば、既述のように、逆洗媒体は、便宜上、液体循環路35の洗浄された液体からなるものであってもよい。したがって、供給配管43は、その供給接続部44を介して、洗浄システム34の清浄側に接続されている。この接続は、内部的に、つまり、洗浄システム34の内部で行なわれることが好ましく、このことは、配管系路を少なくする。この接続は、図25においては破線で示されており、46の参照符号が付けられている。
Claims (27)
- A:未処理空間(6)を清浄空間(7)から分離する中空円筒形のフィルタ本体(2)と、
B:上記未処理空間(6)に接続されている未処理側流入口(8)と、
C:上記清浄空間(7)に接続されている清浄側流出口(9)と、
D:上記フィルタ本体(2)を区画毎に逆流させて洗浄するための逆洗装置(10)と、
E:上記未処理空間(6)から洗浄された固体を除去するための放出機構(12)とを備える、液体から固体を除去する、特に冷却潤滑剤循環路(35)のための洗浄装置であって、
F:上記フィルタ本体(2)は、上記未処理空間(6)を取り囲んでおり、
G:上記清浄空間(7)は、上記フィルタ本体(2)を取り囲んでおり、
H:上記放出機構(12)は、洗浄により除去された上記固体を放出開口部(14)へ供給するスクリューコンベヤ(13)を備えていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1に記載の洗浄装置において、
駆動ユニット(5)が備えられており、上記駆動ユニット(5)は、上記フィルタ本体(2)に駆動接続されており、
上記フィルタ本体(2)を、上記洗浄装置(1)の動作時に、上記フィルタ本体(2)の長手方向中心軸(4)を中心として回転するように駆動し、
上記スクリューコンベヤ(13)は、少なくとも1つの螺旋形ウエブ(29;29a,29b)を備え、上記少なくとも1つの螺旋形ウエブ(29;29a,29b)は、上記フィルタ本体(2)の内部に取り付けられており、放射状に内向きに突出していることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項2に記載の洗浄装置において、
上記少なくとも1つのウエブ(29)は、フローが放射状に通り抜けることのできる上記フィルタ本体(2)のフィルタ部分(16)の実質的に全長に亘って延びていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項2に記載の洗浄装置において、
このようなウエブ(29a)は、上記フィルタ本体(2)の軸方向の端部分(17)だけに設けられており、
上記端部分(17)は、上記放出開口部(14)に対向しており、フローが放射状に通り抜けることのできる上記フィルタ本体(2)のフィルタ部分(16)に対して軸方向に接続されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項4に記載の洗浄装置において、
もう1つのこのようなウエブ(29b)は、上記フィルタ本体(2)の軸方向の端部分(15)だけに設けられており、
上記端部分(15)は、上記放出開口部(14)とは逆の側にあり、上記フィルタ部分(16)に対して軸方向に接続されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記未処理空間(6)に、導管(18)が配置されており、
上記導管(18)は、フローが放射状に通り抜けることのできる上記フィルタ本体(2)のフィルタ部分(16)の実質的に軸方向の全長に亘って延びていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項6に記載の洗浄装置において、
上記逆洗装置(10)は、上記清浄空間(7)に設けられた逆洗ノズル(11)を備え、上記逆洗ノズル(11)は、上記フィルタ(16)の実質的に軸方向の全長に亘って延びており、逆洗のために、上記フィルタ部分(16)の円周区画(33)に逆洗フローにより作用を及ぼし、
上記導管(18)は、上記逆洗ノズル(11)に放射状に対向して設けられている
ことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項6または7に記載の洗浄装置において、
上記導管(18)は、上記フィルタ本体(2)の端部分(15)から少なくとも端部分(17)まで延びおり、
上記端部分(15)は、上記放出開口部(14)とは逆の側にあり、上記フィルタ部分(16)に対して軸方向に接続されており、
上記端部分(17)は、上記放出開口部(14)に対向しており、上記フィルタ部分(16)に対して軸方向に接続されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項8に記載の洗浄装置において、
上記導管(18)は、上記放出開口部(14)に対向する上記端部分(17)の領域に、軸方向に開いた端部(28)を備えていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項6から8のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記スクリューコンベヤ(13)は、回転するように駆動され得るスクリューシャフト(21)を備え、
上記スクリューシャフト(21)は、上記導管(18)の底(20)に沿って延びていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項10に記載の洗浄装置において、
上記導管(18)は、上記フィルタ本体(2)の上記放出開口部(14)に対向しており、フローが放射状に通り抜けることのできる上記フィルタ本体(2)のフィルタ部分(16)に対して軸方向に接続している軸方向の端部分(15)の領域において、上記放出開口部(14)へ続くパイプ(22)へ伸展しており、
上記スクリューシャフト(21)は、上記パイプ(22)を通って上記放出開口部(14)まで延びていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1に記載の洗浄装置において、
上記スクリューコンベヤ(13)は、回転するように駆動されるスクリューシャフト(21)を備え、
上記スクリューシャフト(21)のスクリュー(47)は、上記フィルタ本体(2)の内壁(48)と共に作用することを特徴とする洗浄装置。 - 請求項12に記載の洗浄装置において、
上記フィルタ本体(2)は、上記放出開口部(14)に対向する上記フィルタ本体(2)の軸方向の端部分(17)において、遷移部分(52)へと軸方向に伸展し、
上記遷移部分(52)において、上記未処理空間(6)は、上記放出開口部(14)から遠ざかるにつれて円錐状に広がっており、
上記スクリューシャフト(21)は、上記遷移部分(52)内まで延び、
上記スクリュー(47)は、上記遷移部分(52)に対して相補的な円錐状のスクリュー部分(54)を備えていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項13に記載の洗浄装置において、
上記遷移部分(52)は、上記フィルタ本体(2)とは逆の側の上記遷移部分(52)の端部において、円筒形パイプ部分(53)へ軸方向に伸展しており、
上記円筒形パイプ部分(53)は、上記放出開口部(14)に接続されており、
上記スクリューシャフト(21)は、上記パイプ部分(53)内まで延びており、
上記スクリュー(47)は、上記パイプ部分(53)に対して相補的な円筒形スクリュー部分(55)を備えていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項12から14のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記スクリュー(47)に、上記フィルタ本体(2)の上記内壁(48)を掃くためのブラシ構造(60)が設けられている、および/または、
上記スクリュー(47)に、上記フィルタ本体(2)の上記内壁(48)をこすってきれいにするためのスクレーパー構造(57)が設けられていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項10から15のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記スクリューシャフト(21)および上記フィルタ本体(2)は、共通の駆動ユニット(5)に駆動結合されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項16に記載の洗浄装置において、
上記駆動ユニット(5)と上記フィルタ(2)および/または上記スクリューシャフト(21)との間の駆動結合を起動および停止することのできる連結装置(49)が備えられていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項10から17のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記スクリューシャフト(21)のスクリュー(47)は、柔軟な荒毛(56)により形成されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から18のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記放出開口部(14)は、放出バルブ(25)により閉鎖可能であることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から19のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記未処理空間(6)に、洗浄ノズル(27)が備えられており、
上記洗浄ノズル(27)は、洗浄のために上記フィルタ本体(2)の円周区画に洗浄フローの作用を及ぼすことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から20のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記流出口(9)は、流出口配管(63)に接続されており、
上記流入口(8)は、流入口配管(64)に接続されており、
ポンプ(66)が、上記流入口配管(64)に設けられており、
上記流出口配管(63)と、上記ポンプ(66)の上流の上記流入口配管(64)とに接続されている吸引配管(72)が備えられており、
上記ポンプ(66)の下流で上記流入口配管(64)に接続された排出配管(73)が備えられており、
上記切り替え可能なカットオフバルブ(69)は、上記ポンプ(66)が吸引動作において上記流出口(9)から液体を吸引でき、且つ、上記吸引配管(72)および上記排出配管(73)を介して上記液体を排出できるように、上記流出口配管(63)、上記流入口配管(64)、上記排出配管(73)、および、上記吸引配管(72)に設けられていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から20のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記流入口(8)に接続された流入口配管(64)に、切り替え可能なカットオフバルブ(6)が設けられており、
上記流入口配管(64)が閉じられている場合に、上記逆洗装置(10)によって気体を注入することにより、液体を上記流出口(9)から排出することができることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1から22のいずれか1項に記載の洗浄装置において、
上記逆洗装置(10)は、流入口側において、洗浄媒体の逆洗圧流を生成するための圧力発生器(75)に接続されていることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項23に記載の洗浄装置において、
上記圧力発生器(75)は、ピストンシリンダユニットとして設計されている、および/または、
上記ピストンシリンダユニットは、気圧または液圧によって駆動されて前進し、復元バネ(79)によって駆動されて後進する、および/または、
上記ピストンシリンダユニットは、気圧または液圧によって駆動されて前進および後進する、および/または、
上記ピストンシリンダユニットおよび上記フィルタ本体(2)は、共通の駆動ユニット(5)に駆動結合されている、および/または、
上記ピストンシリンダユニットは、スピンドル駆動により駆動される、および/または、
上記圧力発生器(75)は、洗浄吸引フローを生成するための真空発生装置として動作可能であることを特徴とする洗浄装置。 - 液体から固体を除去する、特に冷却潤滑剤循環路(35)のための洗浄システムであって、
請求項1の特性AからEを有し、特に請求項1から24の少なくとも1つに記載の少なくとも2つの洗浄装置(1)を備え、
上記洗浄装置(1)は、上記液体を搬送する循環路(35)に対して並列に接続されており、
上記流入口(8)を上記循環路(35)の上記洗浄装置(1)の少なくとも1つから分離できるようにする流入口バルブ構造(40)が備えられていることを特徴とする洗浄システム。 - 請求項25に記載の洗浄システムにおいて、
各洗浄装置(1)は、上記各洗浄装置(1)の上記逆洗装置(10)に逆洗媒体を供給することのできる接続部(45)を備え、
上記洗浄装置(1)の上記接続部(45)は、上記逆洗媒体を供給する共通の供給配管(43)に接続されていることを特徴とする洗浄システム。 - 請求項26に記載の洗浄システムにおいて、
上記供給配管(43)は、上記洗浄装置(1)の上記流出口(9)に接続されている、または、上記流出口(9)と接続することを特徴とする洗浄システム。
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