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Heinz Geisbauer

Automatikfilter werden in den verschiedensten Bereichen der Industrie und Verfahrenstechnik eingesetzt. Aufgrund sehr unterschiedlicher Betriebsbedingungen, Verfahrens- und Filtrationsanforderungen können verschiedene Probleme auftreten. Ein führender Filterhersteller hat sich diese Herausforderung zur Entwicklungsaufgabe gemacht. Die dabei entstandenen, im Folgenden vorgestellten Automatikfiltersysteme einer Variobaureihe haben einiges zu bieten. Sie können vielseitig, z. B. für Kühlschmierstoffe, Öle und Fette, Druck- und Dispersionsfarben, Pasten und Klebstoffe sowie für sonstige Flüssigkeiten oder Produkte der chemischen und Lebensmittelindustrie, verwendet werden.

Bei der Entwicklung wurden verschiedene Ziele realisiert: Für die unterschiedlichen Anwendungen waren Filtermaterialien in Verbindung mit besonders wirksamen Abreinigungssystemen von der Feinst- bis zur Grobfiltration zu finden. Es wurden Optionen geschaffen, die sicherstellen, dass während der Abreinigung der Filtratstrom nicht oder nur teilweise unterbrochen werden muss. Ein weiteres Ziel war es, ein Grundkonzept für ein flexibel und wirtschaftliches Variosystem zu kreieren, das es ermöglicht, immer gleiche Hauptkomponenten verwenden zu können. So entstand eine Patente und Patentanmeldungen beinhaltende Automatikfilter-Baureihe mit unterschiedlichen Abreinigungsvarianten und Filtermaterialien.

Pulsierende Fremddruckstoß-Segmentabreinigung
Das Abreinigungssystem mit Fremddruckstos- Segmentabreinigung wird fur die unterschiedlichsten niederviskosen Flussigkeiten, i. d. R. von 5 bis 100 μm angewendet. Bei bester Abreinigung mit Druckluft oder filtrierter Flüssigkeit zeichnet es sich als robust und unempfindlich auch gegen Gröbstpartikel aus. Nach tangentialer Zulaufströmung wird ein Segmentelement von außen nach innen durchströmt. Hierbei findet auf dem Filtermaterial die Trennung der Partikel statt. Das Filtrat fließt oben gegenüber dem Zulaufanschluss aus dem Filter. Nach Erreichen des Differenzdruckgrenzwertes oder eines eingestellten Zeitintervalls werden zur kurzen Abreinigung in entgegengesetzter Richtung das Segmentelement gedreht und das Fremddruck- sowie das Ablassventil geöffnet. Dabei passieren die Segmente nacheinander die Fremddruckdüse, und es findet im Wechsel ein Öffnen und Abdichten der Düse statt. Beim Abdichten wird der in die Antriebswelle integrierte Fremddruckspeicher vorgespannt, so dass beim Öffnen jeweils einzeln im Segment ein Druckstoß nach außen die Abreinigung der abgeschiedenen Partikel vom Filtermaterial bewirkt. Eine Umdrehung genügt, um alle Segmente abzureinigen. Über die kurze Abreinigungszeit werden zugleich der im Sammelkonus abgesetzte Rückstand sowie die vom Element abgereinigten Partikel durch das Ablassventil ausgetragen. Als Filtermaterial werden spezielle Gewebe, Vliese sowie eine besonders robuste V-Profilnoppenwicklung eingesetzt.

Druckstoß-Segmentabreinigung bei kontinuierlichem Filtratstrom
Auch das System der Druckstos-Segmentabreinigung bei kontinuierlichem Filtratstrom wird fur niederviskose Flussigkeiten, i. d. R. von 5 bis 100 μm eingesetzt. Jedoch lauft bei diesem Verfahren auch wahrend der Abreinigung der Filtratstrom kontinuierlich weiter. Durch Drehen des Segmentelements passieren die Segmente nacheinander innen die Fremddruckduse und ausen den Spulkanal. Die durch den Fremddruckstos abgereinigten Partikel werden ausen vom Spulkanal aufgefangen und mit Fremdmedium ausgetragen. Verwendet werden die selben Filtermaterialien wie bereits genannt.

Eigendruck-Segmentabreinigung
Verfahrensabhangig wird auch das Eigendruckprinzip fur Flussigkeiten i. d. R. von 5 bis 100 μm angewendet. Zur Abreinigung wahrend des Betriebs wird jedoch der Eigendruck bzw. in entgegengesetzter Richtung ein geringer Teilstrom des eigenen Filtrats verwendet. Das Segmentelement wird gedreht, und zugleich wird das Abreinigungsventil geoffnet. Dabei werden die Segmente nacheinander am Spulkanal vorbeigefuhrt. Die Druckdifferenz zwischen Filtratseite und Spulkanal bewirkt die Abreinigung sowie den Austrag der Partikel uber den Spulkanal. Das Prinzip der Eigendruck-Segmentabreinigung benötigt vor dem Filter einen Druck von mindestens 2 bar, damit auf der Filtratseite mittels Regeldrossel ein Abreinigungsdruck von etwa 1 bar hergestellt werden kann. Der im Sammelkonus abgesetzte Rückstand kann in Stillstandsphasen oder während des Betriebs durch das Ablassventil entleert werden. Zum Einsatz kommen die gleichen Filtermaterialien wie oben.

Kantenspaltfilter mit Abstreiferabreinigung
Das mechanische Abreinigungsprinzip des Kantenspaltfilters mit Abstreifer wird mit diversen Einschrankungen recht vielseitig fur die unterschiedlichsten nieder- bis hochviskosen Flussigkeiten, Pasten und Ahnliches, i. d. R. von 50 bis 2000 μm neben der Filtration auch zur Homogenisierung eingesetzt (Bild 5). Es ermoglicht im Druck- und Saugbereich beim Abreinigen wahrend des Betriebs einen kontinuierlichen Filtratstrom.

Die zur Abstreiferabreinigung eingesetzten Filterspulen oder Spaltrohre mit radial verlaufender Dreikant- oder VProfilwicklung drehen gegen einen federbeweglichen Abstreifer. Dabei werden die auf den Kantenspalten befindlichen Partikel oder Stoffe vom Abstreifer erfasst und in Längsrichtung vom nach innen erweiterten Spalt abgestreift. Das Ablassventil kann außerhalb oder während der Abreinigung geöffnet werden.

Spezielle Abreinigungsvarianten
Das Kombinationsprinzip mit Abstreifer- und Druckstos- Segmentabreinigung wird fur spezielle Bedingungen zur Filtration i. d. R. von 20 bis 100 μm verwendet. Dafur geeignet sind Filterelemente mit Radialspalten bzw. mit Dreikant- oder VProfilwicklung. Fur Extrembedingungen hat der Hersteller noch weitere spezielle Abreinigungsvarianten basierend auf dem beschriebenen Variosystem zum Patent angemeldet.

Automatikfilter- Parallelanlage
Für höhere Volumenströme oder entsprechende Filtrations- und Verfahrensanforderungen kann z. B. die Fremddruckvariante auch zu einer kompakten Parallelanlage zusammengesetzt werden. Während der Abreinigung eines Filters wird über die anderen Filter weiterfiltriert. Falls erforderlich, ist selbst während des Betriebs die Wartung immer nur eines Filters möglich.