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Heinz Geisbauer Mahle Filtersysteme GmbH
Wer in Europa und weltweit Erfolg haben will, muß sich innovativ auf die Zukunft einstellen. Um bei steigendem Kostendruck wettbewerbsfähig zu sein, werden Rationalisierungspotentiale ausgeschöpft und immer mehr Produktionsprozesse automatisiert. Daher ist in der Metallbearbeitungsindustrie das richtige Filtrieren der zur Kühlung, Schmierung und Spülung notwendigen Bearbeitungsflüssigkeiten sehr wichtig. Neben den hohen Anforderungen an die Bearbeitungsqualität der Werkstücke sind hohe Sicherheitsanforderungen an die Maschinenfunktionen sowie eine lange Werkzeug-Standzeit und Maschinenverfügbarkeit einleuchtende Gründe für einen Automatikfilterbetrieb.
Wegen aufwendiger Wartungs- und Entsorgungsmaßnahmen werden filtermittelverbrauchende, manuell zu reinigende oder Einweg-Filtersysteme zunehmend durch automatische Inline-Filter ersetzt. Häufig werden Automatikfilter aus Sicherheitsgründen oder aufgrund unzureichender Filtrationswirkung – zum Beispiel mit Zentralfilteranlagen, Band- und Siebtrommelfiltern sowie Hydrozyklonen – nachgeschaltet. Mahle Filtersysteme, Oehringen, hat durch konsequenten Einsatz zahlreicher Innovationen die Probleme gelöst und eine Automatikfilter-Variobaureihe entwickelt, die für den unterschiedlichsten Kss-Bedarf eingesetzt werden kann.
Diese während des Betriebs reinigbaren Inline-Druckfilter erfordern keine Wartungs- oder Entsorgungsmaßnahmen, wie sie bei einem Verbrauchsfiltermaterial notwendig wären. Durch verschiedene Abreinigungs- Systeme, Filtermaterialien und Kombinationsmöglichkeiten können diese kompakten Automatikfilter besonders variabel am Filtrationsbedarf orientiert und zur definierten Feinst- und Feinfiltration eingesetzt werden.
Integrierte Zyklonwirkung
In den Mahle-Inline-Filtern mit integrierter Zyklonwirkung wird ein Tauchrohr über den äußeren Zulaufraum tangential nach unten umströmt. Diese schraubenförmige Strömung entlastet das Segmentelement oder die Filterspule und führt insbesondere bei niederviskosen Flüssigkeiten zu einer Vorabscheidung der groben und schweren Partikel, die sich im Sammelkonus absetzen. Über den inneren Zulaufraum erfolgt die definierte Resttrennung auf dem Filtermaterial.
Pulsierende Fremddruckstoß- Segmentabreinigung
Automatikfilter mit pulsierender Fremddruckstoß- Segmentabreinigung werden für die unterschiedlichsten Kühlschmierstoffe zur Feinst- und Feinfiltration eingesetzt. Das System zeichnet sich bei bester Abreinigung als robust und unempfindlich auch gegen gröbste Späne und höhere Differenzdrücke aus. Nach Erreichen des Differenzdruckwertes, eines Zeitintervalls oder in Bearbeitungspausen wird das Segmentelement – zur Abreinigung in entgegengesetzter Richtung mit Druckluft oder filtrierter Flüssigkeit – kurz gedreht und das Fremddruck- sowie das Ablaßventil geöffnet. Dabei passieren die einzelnen Segmente die Fremddruckdüse, und es findet im Wechsel ein Öffnen und Abdichten der Düse statt. Beim Abdichten wird der integrierte Fremddruckspeicher vorgespannt, so daß beim Öffnen jeweils einzeln im Segment ein Druckstoß nach außen die Abreinigung der Partikel vom Filter bewirkt. Eine Umdrehung genügt, um alle Segmente zu reinigen. Der im Sammelkonus abgesetzte Rückstand sowie die vom Element abgereinigten Partikel verlassen das System durch das Ablaßventil.
Das Prinzip der pulsierenden Fremddruckstoß- Segmentabreinigung läßt sich auch kombiniert mit Außenkanal zur Abreinigung bei kontinuierlichem Filtratstrom einsetzen. Während der ohnehin nur kurzen Abreinigungszeit wird in diesem System der Filtratstrom weder unterbrochen noch spürbar vermindert. Durch Drehen des Filterelements passieren die gegenüberliegenden Segmentpaare nacheinander die Fremddruckdüse innen und den Spülkanal außen. Die durch den pulsierenden Fremddruckstoß abgereinigten Partikel werden außen vom Spülkanal aufgefangen und fast ausschließlich mit Fremdmedium ausgetragen.
Eigendruck-Segmentabreinigung
Das Eigendruckprinzip wird ebenfalls zur Feinst- und Feinfiltration von Kühlschmierstoffen verwendet. Zur Abreinigung während des Betriebes wird jedoch der Eigendruck beziehungsweise ein geringer Teilstrom des eigenen Filtrats genutzt.
Das Segmentelement wird kurz gedreht und zugleich das Abreinigungsventil geöffnet. Dabei passieren die Segmente nacheinander den Spülkanal. Die Druckdifferenz zwischen Filterseite und Spülkanal bewirkt durch Rückströmung die Abreinigung sowie den Austrag der Partikel über den Spülkanal. Das Prinzip der Eigendruck-Segmentabreinigung benötigt vor dem Filter einen Druck von mindestens 2 bar (0,2 Mpa), damit auf der Filtratseite mittels Regeldrossel ein Abreinigungsdruck von etwa 1 bar (0,1 Mpa) hergestellt werden kann. Der im Sammelkonus abgesetzte Rückstand läßt sich dann in Stillstandsphasen oder während des Betriebs durch das Ablaßventil entleeren.
Filtermaterialien
Für die unterschiedlichen Anwendungen und Filtrationsanforderungen werden verschiedene Filtermaterialien eingesetzt. Der zulässige Volumenstrom sowie das Filtrations- und Abreinigungsverhalten der Suspensionen werden in Abhängigkeit der Viskosität und Eigenschaften sowie der Größenordnung, Beschaffenheit und Konzentration der vorkommenden Späne beziehungsweise Partikel beurteilt. Für höhere Volumenströme oder entsprechende Filtrationsanforderungen können die Filtersysteme zu einer kompakten Paralleleinheit zusammengesetzt oder als größere Einzelfilter gebaut werden.
Kantenspaltfilter mit Abstreiferabreinigung
Das mechanische Abreinigungsprinzip wird mit diversen Einschrankungen auch fur Kuhlschmierstoffe zur groberen Filtration eingesetzt. Es gewahrt im Druck- und Saugbereich beim Abreinigen wahrend des Betriebes einen kontinuierlichen Filtratstrom. Die zur Abstreiferabreinigung eingesetzten Filterspulen oder Spaltrohre mit radial verlaufender Dreikant- oder VProfilwicklung drehen gegen einen federbeweglichen Abstreifer. Die auf den Kantenspalten befindlichen Partikel oder Stoffe werden vom Abstreifer erfast und in Langsrichtung vom nach innen erweiterten Spalt abgestreift. Eingesetzt werden Wicklungen mit Spaltweiten von 50 bis 100 ƒÊm. Das Ablasventil kann wahrend oder auserhalb der Abreinigung geoffnet werden. Die Kombination aus Abstreifer und pulsierender Fremddruck- Segmentabreinigung wird fur spezielle Falle verwendet, wenn sowohl die mechanische Abstreifer- als auch zur Restabreinigung der Fremddruck erforderlich sind. Geeignet dafür sind Filterelemente mit Radialspalten und mit Dreikant- oder V-Profilwicklung.