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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR FILTERING A LIQUID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/029396
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for filtering a liquid and to a device for carrying out said method whereby at least one container is provided from which a filter auxiliary agent is fed to a dosing device by a delivery device, and the filter auxiliary agent is supplied to an injecting container and/or to a filter element via the dosing device.

Inventors:
BREMER KARL-GUENTER (DE)
BUEHL KARL HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/007846
Publication Date:
June 17, 1999
Filing Date:
December 03, 1998
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL FILTER (DE)
BREMER KARL GUENTER (DE)
BUEHL KARL HEINZ (DE)
International Classes:
B01D37/02; B01J20/24; C10M175/00; (IPC1-7): B01D37/02; C10M175/00
Domestic Patent References:
WO1998040148A11998-09-17
WO1997032654A11997-09-12
Foreign References:
US5141526A1992-08-25
DE3026187A11981-02-05
US4422946A1983-12-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 293 (C - 315) 20 November 1985 (1985-11-20)
Attorney, Agent or Firm:
Voth, Gerhard (Filterwerk Mann+Hummel GmbH Ludwigsburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit mit einem Filterelement zur Trennung von Schmutzbestandteilen aus der Flüssigkeit, wobei der zu filtrierenden Schmutzflüssigkeit wenigstens ein Filterhilfsmittel zugesetzt und ein höherer Reinheitsgrad der zu filtrierenden Flüssigkeit erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel eine Offenporigkeit an der Filterfläche erzielen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusetzung des Filterhilfsmittels diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Filterhilfsmittel und Schmutzflüssigkeit vor dem Filtrationsvorgang vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel aus Maisschrot oder Zellulose besteht.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtrierung in einer Schwerkraftbandfilteranlage, einer Druckbandfilteranlage oder einer Unterdruckfilteranlage erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundanschwemmung eines Filterhilfsmittels erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel in einem definierten Filterbereich partiell zugeführt wird und damit eine Nebenstromfiltrierung realisiert wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter vorgesehen ist, aus welchem mit einem Fördergerät Filterhilfsmittel zu einem Dosiergerät gelangt und über das Dosiergerät das Filterhilfsmittel einem Impfbehälter oder einem Filterelement zugeführt wird.
Description:
Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit Beschreibung Die Erfindung betriffl ein Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit nach den Merkmalen des Anspruchs 1.

Aus der DE 35 37 384 ist ein Verfahren zur Reinigung flüssiger Kühischmierstoffe bekannt. Bei diesen ist in einem Kreislauf ein Anschwemmfilter angeordnet, und es werden Filterhilfsmittel im Anschwemmfilter mit einer hoch oberflächenaktiven und adsorbierenden Substanz eingesetzt. Diese Filterhilfsmittel sind beispielsweise handelsübliche Bleicherden. Ein Nachteil bei dem System ist, daß zunächst ein Filterkuchen aus dem Filterhilfsmittel aufgebaut werden muß, damit eine genügende Filterfeinheit entsteht. Es ist deshalb mit einem hohen Eintrag von Filterhilfsmittel zu rechnen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß eine präzise Dosierung der Anschwemmschicht aufgrund von Verwirbelungen problematisch ist und daher das Filtrationsergebnis unter Umständen sehr starken Schwankungen unterliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filtrierung einer Flüssigkeit zu schaffen, wobei die Menge des Filterhilfsmittels minimiert werden soll und eine hohe Filtrationsqualität bei Filtrationsanlagen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 sowie vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelost.

Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß eine Grundanschwemmung nicht erforderlich ist, sondern der zu filtrierenden Schmutzflüssigkeit Filterhilfsmittel zugesetzt wird und dadurch ein höherer Reinigungsgrad erzielbar ist.

Gemäß, einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Offenporigkeit durch entsprechende Dosierung des Filterhilfsmittels zu gewährleisten. Wichtig ist bei dieser Maßnahme vor allem eine entsprechende Korngröße des Filterhilfsmittels bzw. eine entsprechende Druckfestigkeit des Filterhilfsmittels zur Vermeidung eines Zusammenbackens.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zudosierung des Filterhilfsmittels diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen. Diskontinuierlich erfolgt die Impfung zweckmäßigerweise dann, wenn der Schmutzeintrag sehr gering ist oder die Standzeit einer Filtrationsanlage verlängert werden soll. Filterhilfsmittel kann auch dann zugegeben werden, wenn die Anlage nicht in Betrieb ist und lediglich die Qualität der Flüssigkeit erhalten werden muß.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Filterhilfsmittel mit Schmutzbestandteilen bzw. mit der Schmutzflüssigkeit vorzumischen, so daß eine bessere Verteilung des Filterhilfsmittels erfolgt. Zweckmäßigerweise kann sowohl Maisschrot als auch Zellulose eingesetzt werden. Gerade die Impfung mit Zellulose erreicht eine Filtrationsqualität, die besser ist als mit der bisher verwendeten Anschwemmung durch Kieselgur bzw. Bleicherde. Speziell Kieselgur sollte, da es als gesundheitsgefährdend gilt, zukünftig vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Maisschrot oder Zellulose besteht darin, daß eine einfache Entsorgung des Rückstandes möglich ist. Zellulose beispielsweise verbrennt nahezu rückstandsfrei.

Es hat sich gezeigt, daß die Erfindung vorteilhaft bei verschiedenen Filteranlagen anzuwenden ist. Das Filterhilfsmittel erhöht sowohl die Lebensdauer der Flüssigkeit, beispielsweise einer Emulsion. Außerdem wird eine Filterfeinheit von < 15 p erreicht.

Zu den Filteranlagen zählen beispielsweise Schwerkraftbandfilteranlagen, Druckbandfilteranlagen oder Unterdruckfilteranlagen.

Eine weitere Variante des Verfahrens ist darin zu sehen, daß eine Filteranlage nur partiel angeschwemmt wird, d. h. das Filterhilfsmittel nur einen bestimmten Bereich der wirksamen Filterfläche bedeckt. Dadurch entsteht eine Art Nebenstromfiltrierung.

Der wesentliche Vorteil ist darin zu sehen, daß zwei Filter in ein einziges Filtersystem integriert werden können. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Anschwemmung in unterschiedlicher Dichte vorzunehmen. Auch dadurch werden Filter mit unterschiedlichen Filterfeinheiten gebildet.

Eine zusätzliche Variante stellt weiterbildungsgemäß die Grundanschwemmung des Filterhilfsmittels dar. Hierbei wird zunächst lediglich Filterhilfsmittel eingetragen, anschließend gelangt Schmutzflüssigkeit hinzu. Diese Grundanschwemmung hat den Vorteil, daß gleich zu Beginn des Filtrationsvorgangs die hohe Filterfeinheit erreicht wird.

Ganz aligemein weist die Erfindung gegenüber dem bisher bekannten Verfahren folgende Verbesserungen auf : Verbrauchsreduzierung von Filterhilfsmittel, Vermeidung der Verwendung von gesundheitsgefährdenden Filterhilfsmitteln, z. B.

Kieselgur in Anschwemmfilteranlagen, Qualitätssteigerung der Filtration, Ersatz von Anschwemmfilteranlagen als derzeitige Technologie für hoch-und höchstwertige Filtrationsanforderungen beim Kühischmierstoffeinsatz, und zwar sowohl beim Öl als auch bei Suspensionen, Altölen,Aufbereitungsmöglichkeitvon Verlängerung der Kühlschmierstoffpflegeintervalle, Reduzierung des Reinigungsaufwandes für die Speicherbehälter der Kühlschmierstoffe, Entschärfung der Entsorgungsproblematik für Abfallstoffe, Reduzierung der Entsorgungskosten.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt : Figur 1 den schematischen Aufbau einer Anlage zur Reinigung flüssiger Kühischmierstoffe, Figur 2 die Variante einer Anlage zur Reinigung flüssiger Kühischmierstoffe.

Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Anlage zum Reinigen flüssiger Kühischmierstoffe. Das von-hier nicht dargestellten-Werkzeugmaschinen zugeführte und mit Spänen und Verunreinigungen belastete Kühischmiermittel wird über die Leitungen 10,11,12 in einen Schmutzbehälter 13 eingeleitet. Von diesem Schmutzbehälter 13 gelangt die Flüssigkeit über die Leitung 14 und eine Pumpe 15 zu einer Anschwemmfilteranlage 16. In einer Anschwemmfilteranlage befinden sich üblicherweise mehrere Kerzenfilter. Eine solche Anschwemmfilteranlage ist beispielsweise aus der DE 29 08 625 A1 bekannt.

Die gereinigte Flüssigkeit verfaßt über die Leitung 17 die Anlage und kann den Werkzeugmaschinen über einen Reintank und eventuell zusätzlicher Pumpen wieder zugeführt werden. An der Austragsöffnung der Anschwemmfilteranlage 16 ist eine Leitung 18 und ein Ventil 19 angeordnet. Beim Öffnen des Ventils 19 wird der Schmutz und das Filterhilfsmittel in einen Behälter 20 gefördert.

Ein Filterhilfsmittel zur Grundanschwemmung, z. B. Zellulose, gelangt aus einem Behälter 21 zu einer Fördereinrichtung 22. Diese Fördereinrichtung weist ein Dosiergerät 23 und eine Schneckenfördereinrichtung 24 auf. Von hier aus wird das Filterhilfsmittel in einen Behälter 25 dosiert, welcher mit Öl oder Suspension gefüllt ist. Mit einem Rührwerk 26 wird das Filterhilfsmittel und die Flüssigkeit vermengt.

Dies bedeutet, daß beim Filterstart zunächst die Grundanschwemmung bereitgestellt und zu dem Filter gepumpt wird. Nach Abschluß der Grundanschwemmung ist die Anschwemmfilteranlage betriebsbereit. Während des normalen Filtrationskreislaufes wird zusammen und gleichzeitig mit dem Filtrationskreislauf aus dem Impfbehälter 25 kontinuierlich oder auch diskontinuierlich Olimpfsubstanz über die Leitung 27 und das Ventil 28 dem Filtrationskreislauf zugegeben, d. h. es wird mit einer Impfpumpe 29 kontinuierlich oder diskontinuierlich Olimpfsubstanz in den Filtrationskreislauf eingeimpft. Um unnötigen Energieaufwand zu vermeiden, geschieht dies vorzugsweise durch Einspritzung der Impfsubstanz über die Rohrleitung 27 in die Rohrleitung 14.

Durch das Impfverfahren bedingt wird die über die Filterkerzen gepumpte Schmutzflüssigkeit ständig auch mit Impfsubstanz gemixt, so daß sich auf den Filterkerzen eine Mixtur, bestehend aus Impfanschwemmmittel und Schmutz bildet.

Dadurch, daß während der laufenden Filtration kontinuierlich oder diskontinuierlich Impfanschwemmsubstanz eingeimpft wird, erhöht sich die Porosität der Ablagerungen auf den Filterkerzen bzw. die Eigenschaft der Schichtung und ermöglicht damit eine sehr effektive und hochwertige Filtrationsqualität. Ebenfalls wird durch die Impfung eine deutliche Veriängerung der Standzeit erreicht.

Zur Bildung einer Grundanschwemmung ist, wie in der Figur gezeigt, das Grundanschwemmmittel in einem Behälter 30 vorgesehen und wird von dort einer Fördereinrichtung 31, bestehend aus Dosiergerät 32 und Schneckenfördereinrichtung 33 zugeführt. Die Schneckenfördereinrichtung gibt das Grundanschwemmmittel in den Behälter 34, in welchem sich Öl oder Suspension befindet. Mit dem Rührwerk 35 wird das Grundanschwemmmittel mit dem Öl bzw. der Suspension vermischt und über die Leitung 36 und das Ventil 37 der Anschwemmfilteranlage vor Beginn eines Filtrationsvorganges zugeführt. Dabei setzt sich das Grundanschwemmmittel an den Filterkerzen ab und bildet eine erste Filterschicht.

Durch das nachfolgende Impfen der zugeführten Schmutzflüssigkeit wird eine bessere Qualität des Kühischmierstoffes erzielt, d. h. der Reinheitsgrad der Kühischmierstoffe erhöht sich.

Die Variante gemäß Figur 2 zeigt einen Aufbau, bei dem bestimmte Anlagenteile doppelt ausgeführt sind, wie z. B. die Filtereinrichtungen oder bestimmte Förderpumpen. Die Anlage besteht aus einem Reinbehälter 38, in welchem sich gereinigte Kühischmiermittel befinden, einem Schmutzbehälter 39, zwei Filtereinrichtungen 40,41, einer Impfeinrichtung, bestehend aus einem Impfbehälter 42, einer Dosiereinrichtung 43, einem Abschwemmbehälter 44 sowie einer entsprechenden Bestückung mit Pumpen und Rohrleitungen. Das zu reinigende Kühischmiermittel gelangt von hier nicht dargestellten Werkzeugmaschinen über die Leitungen 45,46 zu dem Schmutzbehälter 39. Über mehreren Pumpen 48 und die Leitungen 49,50 wird die Schmutzflüssigkeit zu den beiden Filtereinrichtungen 40, 41 gefördert. Auf den Saugseiten dieser Pumpen 48 ist die Zuführung von Filterhilfsmittel über die Leitungen 51,52 vorgesehen. Das Filterhilfsmittel, beispielsweise Maisschrot, wird in einem Behälter 53 zur Verfügung gestellt und gelangt von dort über ein Fördergerät 54 und eine Dosierschnecke 55 in den Impfbehälter 42. Der Impfbehälter enthält Reinflüssigkeit. Das Filterhilfsmittel wird in diesem Behälter mit der Reinflüssigkeit vermischt. Hierzu ist ein Mischer 56 vorgesehen.

Die Reinflüssigkeit mit dem Filterhilfsmittel gelangt, wie bereits erwähnt, über Förderpumpen 57,58 und die Leitungen 51,52 in die Saugseite der Pumpen 48. Die nunmehr mit Filterhilfsmittel vermischte Schmutzflüssigkeit wird den Filtereinrichtungen 40,41 zugeführt. In den Filtereinrichtungen sind beispielsweise Filterkerzen angeordnet, die eine gewisse Filterfeinheit aufweisen und an welchen sich der Schmutz ablagert. Die gereinigte Flüssigkeit gelangt über die Leitungen 59, 60 in den Reinbehälter 38 und kann von dort über die Pumpen 61 und Leitung 70 zu den entsprechenden Werkzeugmaschinen gefördert werden. Zur Abreinigung der Filtereinrichtungen 40,41 wird über die Leitungen 62,63 Druckluft zugeführt. Diese Druckluft verdrängt die Reinflüssigkeit und entfeuchtet gleichzeitig den Filterkuchen, der sich durch die Filtrierung gebildet hat. Der Filterkuchen wird über die Leitungen 64,65 einem Abschwemmbehälter 44 zugeführt. Der Schmutzaustrag aus diesem Abschwemmbehälter erfolgt mit der Pumpe 66 zu einem Druckbandfilter 67. Dieses Druckbandfilter trennt die verbliebene Restfeuchte von dem Schlamm. Der Schlamm wird in den Behälter 68 ausgetragen, die Resfflüssigkeit gelangt über die Leitung 69 in den Schmutzbehälter 39.

Selbstverständlich können hinsichtlich der Filtereinrichtung unterschiedliche Filtersysteme Anwendung finden. So besteht die Möglichkeit, eine Schwerkraftfiltration oder eine Unterdruckfiltration anzuwenden. Bei einer Unterdruckfiltration wird das Filterhilfsmittel auf ein Endlosband aufgetragen. Dieses Endlosband durchläuft den Filterbehälter. Der darauf sich anlagernde Schmutz wird durch entsprechende Kratzereinrichtungen entfernt.

Der Eintrag des Filterhilfsmittels kann auch dann erfolgen, wenn kein Schmutzeintrag erfolgt. Hier handelt es sich um eine Pflegefiltration, die insbesondere an Wochenenden erforderlich ist und damit eine längere Nutzungsdauer des Kühtschmierstoffs ermöglicht.