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Die Erfindung betrifft Rückspülfiltermodule für einen Behälter oder ein Gehäuse mit zu reinigendem Fluid.
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Eine Reinigung von Filtern durch Rückspülen ist unter anderem durch die Druckschrift
DE 10 2005 016 151 A1 in Form einer Filtervorrichtung bekannt. Das dazu verwendete Filterelement weist eine zweite Durchlassöffnung auf und es ist eine Ventileinheit vorhanden, die beim Filtrationsvorgang die zweite Durchlassöffnung verschließt und beim Rückspülvorgang die zweite Durchlassöffnung öffnet. Damit besteht die Möglichkeit, eine zusätzliche Rückspülströmung innerhalb des Filterelements zu erzeugen. Für eine weitergehende Reinigung oder einen Austausch des Filterelements muss die Filtervorrichtung demontiert werden.
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Durch die Druckschrift
DE 197 18 563 C1 ist ein Rückspülfilter bekannt. Der Rückspülfilter weist einen Behälter und ein Filterelement auf, das von der zu reinigenden Flüssigkeit vorzugsweise in radialer Richtung von außen nach innen durchströmbar ist. Das Filterelement ist drehbar im Behälter angeordnet und an der äußeren Oberfläche des Filterelements liegt wenigstens eine Abstreiferplatte an, die in einer Ausschleusekammer angeordnet ist. Der Behälter für das zu reinigende Fluid ist in mehrere Kammern eingeteilt und besitzt mehrere Trennwände. Letztere müssen wenigstens teilweise justiert werden um zu gewährleisten, dass die auf einem Siebkorb aufgebaute Schmutzschicht in die Ausschleusekammer gespült werden kann.
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Durch die Druckschrift
DE 20 2006 001 917 U1 ist eine Einrichtung zum Filtern von Kühl- bzw. Bearbeitungsmedien für Trenn-, Schleif- und Erodierprozesse mit einem Rückspülprozess bekannt. Die Filtereinrichtung weist mindestens zwei Filterzellen auf, die über mindestens ein Mehrwegeventil mit einem Behälter für das zu reinigende Medium sowie mit einem Behälter für das durch den Rückspülvorgang verunreinigte Medium sowie mit einem Behälter für das gereinigte Medium verbunden sind. Die Einrichtung weist drei Behälter für Fluid auf, die über das Mehrwegeventil miteinander verbunden sind. Der Aufbau ist sehr aufwändig.
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Durch die Druckschrift
GB 2 302 818 A ist ein rotierender Saugtrommelfilter bekannt. Das Filterelement als Trommelfilter befindet sich nur bereichsweise im zu reinigenden Fluid. Die Lager für den Trommelfilter, die Saugeinrichtung für gereinigtes Fluid im Trommelfilter und die Rückspüleinrichtung befinden sich nicht im zu reinigenden Fluid. Das zu reinigende Fluid wird durch den Bereich der Wand des Trommelfilters gesaugt, der sich gerade im zu reinigenden Fluid befindet. Für das Rückspülen muss die Pumpe zur Förderung des gereinigten Fluids in ihrer Wirkung umgeschaltet werden. Dabei wird gereinigtes Fluid durch einen freien Bereich der Wand des Trommelfilters gedrückt. Zum Absaugen gereinigten Fluids und zum Reinigen des Trommelfilters sind nicht unerhebliche Druckunterschiede zu erzeugen. Das vom Trommelfilter entfernte Material fließt mit gereinigten Fluid an der freien Außenwand des Trommelfilters wieder in das Reservoir des zu reinigenden Fluids, wobei diese Bereiche des Trommelfilters verunreinigt werden. Die Zyklen zwischen Filtern und Reinigen sind wesentlich verkürzt. Ein kontinuierlicher Betrieb dieser Einrichtung ist nicht möglich.
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Die Druckschrift
US 3 784 017 A beinhaltet eine Filtereinrichtung für verunreinigtes Fluid, wobei das Filterelement mittels eines Gases in Form von beispielsweise Luft gereinigt wird. Dazu muss Luft in den Innenraum gepumpt werden. Über Austrittsöffnungen oder Düsen wird Luft durch die Wand des Filterelements gedrückt, um die Filteröffnungen mittels der Luft frei zu spülen. Die Reinigung erfolgt nicht mittels Rückspülen, sondern über ein separates Reinigungsmedium.
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Eine Filtereinrichtung mit Bürsten und Leitblechen zur Reinigung eines Trommelfilters zeigt die Druckschrift
US 6 177 022 B1 . Ein Rückspülen des Filterelements mit gereinigtem Fluid kann nur bei dem Filterbetrieb entgegengesetzten Betrieb erfolgen.
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Einen einfach betriebenen Filter ohne Rückspülreinigung zeigt die Druckschrift
US 1 472 098 A .
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Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu wartendes Rückspülfiltermodul zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Die Rückspülfiltermodule für einen Behälter oder ein Gehäuse mit zu reinigendem Fluid zeichnen sich durch ihre einfache Wartung aus.
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Dazu weist das Rückspülfiltermodul
- – ein drehbar gelagertes und rohrförmiges sowie mit Seitenteilen versehenes Filterelement vollständig im zu reinigenden Fluid,
- – einen an das Filterelement angekoppelten Antrieb für eine Drehbewegung des Filterelements,
- – einen über eine Öffnung eines Seitenteils mit dem Innenraum des Filterelements verbundenen ersten Anschluss für eine Fördereinrichtung als Saugeinrichtung für gereinigtes Fluid aus dem Innenraum und
- – einen über eine Öffnung des anderen Seitenteils mit einer im Innenraum des Filterelements angeordneten und wenigstens eine in Richtung Filterelement weisende Düse besitzende Düsenvorrichtung verbundenen zweiten Anschluss für eine weitere Fördereinrichtung für gereinigtes Fluid zum Rückspülen des Filterelements auf.
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Damit wird durch vorhandene Druckunterschiede zwischen dem ausströmenden Fluid und dem einströmenden Fluid zum Rückspülen sowohl Fluid gereinigt als auch gleichzeitig der Filter rückgespült.
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Das Filterelement befindet sich im zu reinigenden Fluid. Dazu ist das Filterelement beabstandet wenigstens bereichsweise ummantelt, so dass zugeführtes Fluid über den durch den Abstand ausgebildeten Raum in das Filterelement gelangt. Die Ummantelung kann auch ein Behälter mit zu reinigenden Fluid sein, wobei sich das Filterelement vollständig im zu reinigenden Fluid des Behälters befindet.
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Zur Reinigung wird zu reinigendes Fluid mittels einer einen Unterdruck hervorrufenden Saugeinrichtung durch den Filter in den Innenraum des Filterelements und über den Anschluss aus diesen nach außen befördert.
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Die Rückreinigung des Filterelements erfolgt mittels der im Innenraum des Filterelements angeordneten Düsenvorrichtung. Dadurch, dass das Rückspülfiltermodul den zweiten über eine Öffnung des anderen Seitenteils mit einer im Innenraum des Filterelements angeordneten Düsenvorrichtung verbundenen Anschluss entweder für die Fördereinrichtung oder eine weitere Fördereinrichtung für gereinigtes Fluid zum Rückspülen des Filterelements besitzt, kann dieses einfach unterschiedlich betrieben werden.
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Nicht erfindungsgemäß erfolgt über die Fördereinrichtung sowohl das Reinigen des Fluid als auch das Rückreinigen des Filterelements, wobei die Fördereinrichtung eine Saug-/Druckeinrichtung ist. Für den jeweiligen Betrieb ist die Fördereinrichtung über wenigstens ein Wegeventil entweder mit dem ersten Anschluss oder mit dem zweiten Anschluss verbunden.
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Erfindungsgemäß ist jeder Anschluss mit einer Fördereinrichtung verbunden. Der erste Anschluss ist mit der Fördereinrichtung als Saugeinrichtung zur Förderung gereinigten Fluid verbunden. Der zweite Anschluss ist an die weitere Fördereinrichtung gekoppelt, die zum Rückspülen gereinigtes Fluid über die Düsenvorrichtung und den Innenraum des Filterelements durch den Filter drückt. Diese Vorgänge können alternierend nacheinander oder gleichzeitig erfolgen. Bei letzterer Betriebsweise wird durch vorhandene Druckunterschiede zwischen dem ausströmenden Fluid und dem einströmenden Fluid zum Rückspülen sowohl Fluid gereinigt als auch gleichzeitig der Filter rückgespült. Die Reinigung wird nicht unterbrochen, so dass das Rückspülfiltermodul kontinuierlicher betreibbar ist. Die Düsenvorrichtung ist dazu ein einseitig geschlossenes Rohr mit in Richtung Filterelement weisenden Düsen in oder an der Rohrwand. Im einfachsten Fall können die Düsen Bohrungen in der Rohrwand sein.
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Der Fluidstrom zum Rückspülen ist dabei gerichtet, so dass in Verbindung mit dem rotierenden Filterelement auf der Oberfläche des Filters abgelagerter Filterkuchen gerichtet abgetragen wird. Dadurch ist es leicht möglich, Rückstände auszutragen.
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Damit ist vorteilhafterweise ein kompaktes Rückspülfiltermodul realisiert, das vielfältig zum Reinigen von Fluid einsetzbar ist, wobei auch eine kontinuierliche Betriebsweise möglich ist.
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Das Fluid kann beispielsweise Kühlschmiermittel von Werkzeugmaschinen oder Erodiermaschinen sein.
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In Verbindung mit einem Behälter für zu reinigendes Fluid ist das Rückspülfiltermodul einfach einsetzbar. Der Antrieb und das Filterelement sind günstigerweise übereinander platziert, so dass das Filterelement einfach im zu reinigendem Fluid im Behälter platziert wird. Das Filterelement befindet sich so im Behälter, dass dessen Drehachse vorteilhafterweise horizontal angeordnet ist. Der Antrieb befindet sich dabei günstigerweise über dem Behälter. Für eine Wartung und/oder Reinigung und/oder Austausch des Filterelements kann dieses einfach aus dem Behälter entfernt werden. Das kann beispielsweise durch Klappen erfolgen. Damit ist das Filterelement von außen einfach zugänglich.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.
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Die Düsen der Düsenvorrichtung sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 in wenigstens einer Reihe angeordnet. Damit kann das Filterelement zum Rückspülen mit wenigstens einem linien-/streifenförmigen Strom gereinigten Fluid beaufschlagt werden. In Verbindung mit der Rotation des Filterelements wird der auf dem Filterelement abgeschiedene Filterkuchen einfach und gezielt entfernt.
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Zwischen Düsenvorrichtung und Filterelement sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 vorteilhafterweise Leitbleche für das rückspülende Fluid aus den Düsen angeordnet. Damit ist der Rückspülstrom gereinigten Fluid gerichtet auf das Filterelement leitbar.
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Günstigerweise sind die Leitbleche in Fortführung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 die Schenkel einer u-förmigen Leiteinrichtung, wobei sich die Düsenvorrichtung in der Leiteinrichtung befindet. Das stellt eine einfache Realisierung der Leitbleche.
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Dabei kann die Leiteinrichtung und die Düsenvorrichtung auch miteinander als eine Baugruppe verbunden sein.
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Die durch die Schenkel der u-förmigen Leiteinrichtung gebildete Öffnung der u-förmigen Leiteinrichtung ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 ein Spalt zum Austritt des rückspülenden Fluid. Dadurch ist eine gerichtete Strömung gereinigten Fluid zum Entfernen von Filterkuchen vorhanden. In Verbindung mit der Rotation des Filterelements ist eine einfache und weitestgehend vollständige sowie gezielte Entfernung von Filterkuchen gegeben. Die Betriebsdauer des Filterelements erhöht sich wesentlich.
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Außerhalb des Filterelements befinden sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 zwei Leitplatten beabstandet zueinander. Weiterhin sind die Zwischenräume der Leitbleche und der Leitplatten korrespondierend zueinander angeordnet. Der Filterkuchen wird gerichtet abgeführt.
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In Verbindung mit einem Behälter für zu reinigendes Fluid mit dem darin angeordneten Rückspülfiltermodul strömt der Filterkuchen in Richtung Boden des Behälters. Von dort können die Rückstände leicht gezielt abgeführt werden.
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Die Leitbleche und/oder die Leitplatten sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 gleichzeitig Abstreifer für Filterkuchen.
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Die Düsen der Düsenvorrichtung sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 günstigerweise so angeordnet, dass das rückspülende Fluid in Richtung Boden des Behälters strömt.
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Das Filterelement ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 eine Spaltfilterkerze, eine Gewebekerze oder eine Vliespatrone jeweils einzeln oder mit einer Filterschicht.
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Der Antrieb und das Filterelement sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 beabstandet zueinander angeordnet. Der Antrieb und das Filterelement sind über ein Zugmittel miteinander gekoppelt. Zwischen Antrieb und Filterelement befindet sich eine Platte. Weiterhin weist das Rückspülfiltermodul ein Drehgelenk auf, so dass das Rückspülfiltermodul klappbar am Behälter oder Gehäuse angeordnet ist. Zum Einen befindet sich das Filterelement im Innenraum des Behälters oder Gehäuses und die Platte ist ein Bereich der Abdeckung des Behälters oder der Wand des Gehäuses. Zum Anderen ist im geklappten Zustand das Filterelement außerhalb des Behälters oder Gehäuses angeordnet. Damit ist eine einfache Wartung oder Reparatur des Rückspülfiltermoduls gegeben. Gleichzeitig ist das Filterelement von außen zugänglich und kann leicht ausgetauscht werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 ein Rückspülfiltermodul in einer vereinfachten Darstellung,
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2 ein Rückspülfiltermodul in einer Seitenansicht und
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3 ein Rückspülfiltermodul in einer Vorderansicht.
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Ein Rückspülfiltermodul für einen Behälter 1 mit zu reinigendem Fluid 2 und zur Verbindung mit wenigstens einer Fördereinrichtung für Fluid besteht im Wesentlichen aus einem Filterelement 3, einem Antrieb 4 für das Filterelement 3, einer Düsenvorrichtung 5 und Anschlüssen 6, 7 für die wenigstens eine Fördereinrichtung.
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Die 1 zeigt ein Rückspülfiltermodul in einer vereinfachten prinzipiellen Darstellung.
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Das Filterelement 3 ist ein mit Seitenteilen versehener Hohlzylinder mit dem rohrförmigen Filter. Das ist eine Spaltfilterkerze, eine Gewebekerze oder eine Vliespatrone jeweils einzeln oder mit einer Filterschicht. Derartige Filter sind bekannt. Letztere ist günstigerweise ein Vlies auf dem Hohlzylinder. Das Filterelement 3 befindet sich vollständig im zu reinigenden Fluid 2, wobei das ungereinigte Fluid 2 in den Innenraum gesaugt und aus diesem als gereinigtes Fluid abgesaugt wird. Bei Einsatz einer Filterschicht ergibt sich bei dieser Betriebsweise der Vorteil, dass diese nur lose auf das Filterelement 3 aufgebracht und nur gegen abfallen fixiert werden muss. Während des Betriebs wird diese durch dem in Innenraum erzeugten Unterdruck auf den Hohlzylinder gepresst.
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Das Filterelement 3 ist drehbar gelagert und mit dem Antrieb 4 für eine Drehbewegung gekoppelt. Der Antrieb 4 befindet sich außerhalb über den Behälter 1 mit zu reinigendem Fluid 2. Die Kopplung basiert auf einem Getriebe 8 zwischen Antrieb 4 und Filterelement 3. Günstigerweise wird dazu ein bekanntes Zugmittelgetriebe 8 eingesetzt. Im einfachsten Fall sind das zwei Rollen in Verbindung sowohl mit dem Antrieb 4 als auch mit dem Filterelement 3, die über ein ungegliedertes Zugmittel miteinander gekoppelt sind.
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Eines der Seitenteile 11 des Filterelements 3 ist mit einer Öffnung versehen. Die Öffnung ist durch ein Rohrstück 9 gebildet, welches gleichzeitig die Drehachse des Filterelements 3 ist. Dieses Rohrstück 9 besitzt gleichzeitig vorteilhafterweise ein Antriebsrad 10 oder -rolle für das Zugmittel. Das Rohrstück 9 ist ein erster Anschluss 6, wobei über das Rohrstück 9 der Innenraum des Filterelements 3 zugänglich ist. An diesen ersten Anschluss 6 ist die Fördereinrichtung in Form einer Saugpumpe angeschlossen, so dass zu reinigendes Fluid 2 aus dem Behälter 1 über das Filterelement 3 und das Rohrstück 9 als gereinigtes Fluid abgeführt wird. Dazu ist das Rohrstück 9 gegenüber dem Fluid des Behälters 1 abgedichtet. Die Fördereinrichtung ist bekannt und in der 1 nicht gezeigt.
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Im Filterelement 3 befindet sich eine nicht rotierende Düsenvorrichtung 5, die über eine Öffnung des anderen Seitenteils 12 des Filterelements 3 mit einem zweiten Anschluss 7 über eine Rohrleitung 13 verbunden ist.
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Die Düsenvorrichtung 5 ist ein einseitig geschlossenes Rohr 17 mit in Richtung Filterelement 3 weisenden Düsen in oder an der Rohrwand. Die Düsen der Düsenvorrichtung sind dazu in wenigstens einer Reihe angeordnet und so ausgerichtet, dass gereinigtes Fluid aus den Düsen in Richtung Filterelement 3 und weiter Richtung Boden des Behälters 1 strömt. Dabei wird bei drehendem Filterelement 3 der sich abgeschiedene Filterkuchen in Richtung Boden des Behälters 1 entfernt. Dabei ist der zweite Anschluss 7 an die Fördereinrichtung oder eine weitere Fördereinrichtung jeweils für gereinigtes Fluid zum Rückspülen des Filterelements 3 gekoppelt.
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Dazu ist der erste Anschluss 6 und der zweite Anschluss 7 über einen Verteiler beispielsweise in Form eines Wegventils miteinander verbunden. Der Eingang des Verteilers ist ein Anschluss für die Fördereinrichtung, die in diesem Fall eine Saug-/Druckpumpe ist. Zwischen dem Verteiler und der Öffnung des Seitenteils und/oder der Öffnung des weiteren Seitenteils 12 kann aber auch ein Sperrventil angeordnet sein.
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In einer Ausführungsform sind zwischen Düsenvorrichtung 5 und Filterelement 3 Leitbleche 14 für das rückspülende Fluid aus den Düsen angeordnet.
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Die 2 und 3 zeigen ein Rückspülfiltermodul in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht jeweils in einer prinzipiellen Darstellung.
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Die Leitbleche 14 sind die Schenkel einer u-förmigen Leiteinrichtung y, wobei sich die Düsenvorrichtung 5 in der Leiteinrichtung 18 befindet. Die Schenkel 14 sind so ausgebildet, dass die durch die Schenkel 14 der u-förmigen Leiteinrichtung 18 gebildete Öffnung ein Spalt zum Austritt des rückspülenden Fluid ist.
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Außerhalb des Filterelements 3 können darüber hinaus zwei Leitplatten 15 beabstandet zueinander angeordnet sein, wobei die Zwischenräume der Leitbleche 14 und der Leitplatten 15 korrespondierend zueinander angeordnet sind.
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Die Leitbleche 14 und/oder die Leitplatten 15 der Ausführungsformen können dabei gleichzeitig als Abstreifer für Filterkuchen auf dem sich drehenden Filterelement 3 ausgebildet sein.
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Für ein kompaktes Rückspülfiltermodul sind der Antrieb 4 und das Filterelement 3 beabstandet zueinander angeordnet. Der Antrieb 4 und das Filterelement 3 sind über das Zugmittel miteinander gekoppelt. Zwischen Antrieb 4 und Filterelement 3 befindet sich eine Platte 16. Die Platte 16 mit dem Antrieb 4 und dem Filterelement 3 weist ein Drehgelenk auf, so dass das Rückspülfiltermodul klappbar am Behälter 1 angeordnet ist. Damit befindet sich zum Einen das Filterelement 3 im Innenraum des Behälters 1 und die Platte 16 ist ein Bereich der Abdeckung des Behälters 1. Zum Anderen ist im geklappten Zustand das Filterelement 3 außerhalb des Behälters 1 angeordnet.
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Der Behälter 1 kann in einer weiteren Ausführungsform auch ein Gehäuse sein, wobei die Platte 16 ein Bereich der Wand des Gehäuses ist.