DE20110224U1

DE20110224U1 - Device for cleaning a rinsing liquid

Info

Publication number: DE20110224U1
Application number: DE20110224U
Authority: DE
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2011-06-21

Description

AbreinigerCleaner

Hilti Aktiengesellschaft in Schaan
Fürstentum LiechtensteinHilti Corporation in Schaan
Principality of Liechtenstein

Gerät zum Reinigen einer SpülflüssigkeitDevice for cleaning a rinsing liquid

Die Neuerung betrifft ein Gerät zum Reinigen einer Spülflüssigkeit gemäss dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation relates to a device for cleaning a rinsing liquid according to the preamble of claim 1.

Bei der abtragenden Bearbeitung von Gestein, Beton, Mauerwerk oder dgl. Materialien wird eine Spülflüssigkeit verwendet, mit der das Werkzeug gekühlt und das vom Werkzeug abgetragene Bohrklein bzw. der Bohrstaub in Form eines Bohrschlammes von der Bearbeitungsstelle entfernt wird. Das Entfernen der mit Bohrschlamm verunreinigten Spülflüssigkeit erfolgt mit einem Gerät zur Reinigung einer Spülflüssigkeit, wie es beispielswiese aus der DE 198 10 912 A1 bekannt ist.When machining rock, concrete, masonry or similar materials, a flushing fluid is used to cool the tool and remove the cuttings or drilling dust removed by the tool from the machining site in the form of drilling mud. The flushing fluid contaminated with drilling mud is removed using a device for cleaning flushing fluid, as is known, for example, from DE 198 10 912 A1.

Mit Hilfe einer Vakuumpumpe wird in einem verschlossenen Sedimentationsbehälter ein Unterdruck erzeugt, der ausreicht, um die verunreinigte Spülflüssigkeit über eine Absaugleitung von der Bearbeitungsstelle absaugen und dem Sedimentationsbehälter zuführen zu können. Ein grosser Teil des Bohrschlammes lagert sich am Boden des Sedimentationsbehälters ab. Der restliche, mit der Spülflüssigkeit vermischte Bohrschlamm wird mit Hilfe einer Druckpumpe in den Druckbehälter und von dort durch einen Filter über eine Versorgungsleitung zurück zur Bearbeitungsstelle gepumpt. Dabei lagert sich der restliche Bohrschlamm im Filter bzw. an der in den Druckbehälter gerichteten Aussenkontur des Filters ab. Nach einer bestimmten Anzahl erstellter Bohrungen muss dieser Filter manuell gereinigt oder durch einen neuen Filter ersetzt werden.A vacuum pump is used to create a vacuum in a sealed sedimentation tank, which is sufficient to suck the contaminated flushing fluid from the processing point via a suction line and feed it to the sedimentation tank. A large part of the drilling mud settles at the bottom of the sedimentation tank. The remaining drilling mud mixed with the flushing fluid is pumped into the pressure tank using a pressure pump and from there through a filter via a supply line back to the processing point. The remaining drilling mud settles in the filter or on the outer contour of the filter facing the pressure tank. After a certain number of boreholes have been made, this filter must be cleaned manually or replaced with a new filter.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftlich herstellbares Gerät zur Reinigung einer Spülflüssigkeit zu schaffen, das einfach ist in der Herstellung und bei dem die Reinigung des in dem Druckbehälter angeordneten Filters automatisch erfolgt.The innovation is based on the task of creating an economically producible device for cleaning a rinsing liquid, which is simple to manufacture and in which the cleaning of the filter arranged in the pressure vessel takes place automatically.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Gerät zur Reinigung einer Spülflüssigkeit, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. This object is achieved by a device for cleaning a rinsing liquid, which has the features recited in the characterizing portion of claim 1.

Durch das Versetzen des Abreinigungsventils in die geöffnete Stellung strömt insbesondere die sich zwischen dem Filter und dem Absperrventil befindliche Menge an Spülflüssigkeit mit einer sehr hohen Geschwindigkeit zurück durch den Filter in den Druckbehälter und von dort über die Bypassleitung sowie die Absaugleitung in den Sedimentationsbehälter. Diese hohe Rückströmgeschwindigkeit der Spülflüssigkeit durch den Filter reicht aus, um den sich in dem Filter angesammelten, bzw. den sich an der Aussenkontur des Filters abgelagerten Bohrschlamm zu entfernen, so dass sich dieser am Boden des Druckbehälters ablagern kann.By moving the cleaning valve to the open position, the amount of flushing fluid located between the filter and the shut-off valve flows at a very high speed back through the filter into the pressure vessel and from there via the bypass line and the suction line into the sedimentation tank. This high return flow speed of the flushing fluid through the filter is sufficient to remove the drilling mud that has accumulated in the filter or that has deposited on the outer contour of the filter, so that it can settle on the bottom of the pressure vessel.

Der Reinigungsgrad des Filters hängt sehr stark von der Strömungsgeschwindigkeit ab, mit der die Spülflüssigkeit den Filter durchströmt. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit lässt sich mit einem hohen Auslösedruck erreichen. Dieser beträgt vorzugsweise 3 bis 9 bar.The degree of cleaning of the filter depends very much on the flow rate at which the rinsing liquid flows through the filter. A high flow rate can be achieved with a high trigger pressure. This is preferably 3 to 9 bar.

Eine besonders gründliche Reinigung des Filters wird erreicht, indem für eine längere Zeit Spülflüssigkeit den Filter durchströmt. Zweckmässigerweise wird daher nach dem Erreichen des Auslösdruckes das Abreinigungsventil von der Steuerelektronik für 3 bis 10 Sekunden in die geöffnete Stellung versetzt. Der zwischen dem Filter und dem Absperrventil angeordnete Druckspeicher - beispielsweise ein Teil des Druckbehälters - ist derart bemessen, dass die in dem Druckspeicher gespeicherte Spülflüssigkeit ausreicht, um eine Rückspülung für einen Zeitraum von wenigstens zehn Sekunden zu gewährleisten.A particularly thorough cleaning of the filter is achieved by allowing flushing liquid to flow through the filter for a longer period of time. It is therefore advisable for the control electronics to open the cleaning valve for 3 to 10 seconds after the trigger pressure has been reached. The pressure accumulator arranged between the filter and the shut-off valve - for example a part of the pressure vessel - is dimensioned such that the flushing liquid stored in the pressure accumulator is sufficient to ensure backwashing for a period of at least ten seconds.

Damit das Abreinigungsventil und das Absperrventil von der Steuerelektronik betätigt werden können, sind das Abreinigungsventil und das Absperrventil vorzugsweise Magnetventile.So that the cleaning valve and the shut-off valve can be operated by the control electronics, the cleaning valve and the shut-off valve are preferably solenoid valves.

Um Feststellen zu können, ob Spülflüssigkeit durch die Versorgungsleitung, beispielsweise einem Gerät zur Bearbeitung eines Untergrundes, zugeführt wird, ist vorteilhafterweise zwischen dem Druckbehälter und dem Absperrventil ein Durchfluss-Sensor angeordnet. In order to be able to determine whether flushing fluid is being supplied through the supply line, for example to a device for processing a subsoil, a flow sensor is advantageously arranged between the pressure vessel and the shut-off valve.

Zweckmässigerweise ist zwischen dem Druckbehälter und dem Absperrventil ein Temperaturschalter angeordnet. Dieser Temperaturschalter kann beispielsweise in Verbindung mit einem Temperaturanzeigeelement, der Bedienungsperson die jeweils aktuelle Temperatur der Spülflüssigkeit anzeigen, bzw. die Bedienungsperson mit einem Signal darauf hinweisen, dass die Spülflüssigkeit eine Temperatur erreicht hat, mit der eine ausreichende Kühlung, beispielsweise eines Bohrwerkzeuges, nicht mehr gewährleistet ist.It is advisable to install a temperature switch between the pressure vessel and the shut-off valve. This temperature switch can, for example, in conjunction with a temperature display element, show the operator the current temperature of the flushing liquid or give the operator a signal to indicate that the flushing liquid has reached a temperature at which sufficient cooling, for example of a drilling tool, is no longer guaranteed.

Die Neuerung wird anhand einer Zeichnung, in der das Schema eines Gerätes zur Reinigung einer Spülflüssigkeit dargestellt ist, näher erläutert.The innovation is explained in more detail using a drawing showing the scheme of a device for cleaning a rinsing liquid.

Das Gerät zur Reinigung einer mit Bohrschlamm verunreinigten Spülflüssigkeit weist einen dicht verschliessbaren Sedimentationsbehälter 1 mit einem Sedimentationsrohr 6 und einen dicht verschliessbaren Druckbehälter 2 mit einem Druckspeicher 13 auf. Der Sedimentationsbehälter 1 steht mit einer Absauganleitung 10 und einer Vakuumpumpe 3 in Verbindung. Zwischen dem Sedimentationsbehälter 1 und dem Druckbehälter 2 erstreckt sich eine Verbindungsleitung 20 mit einer Druckpumpe 4 und einem in dem Sedimentationsbehälter 1 angeordneten Schwimmer 7. Parallel zu dieser Druckpumpe 4 angeordnet weist diese Verbindungsleitung 20 ein Druckbegrenzungsventil 5 auf.The device for cleaning a flushing fluid contaminated with drilling mud has a tightly sealable sedimentation tank 1 with a sedimentation pipe 6 and a tightly sealable pressure tank 2 with a pressure accumulator 13. The sedimentation tank 1 is connected to a suction line 10 and a vacuum pump 3. A connecting line 20 with a pressure pump 4 and a float 7 arranged in the sedimentation tank 1 extends between the sedimentation tank 1 and the pressure tank 2. This connecting line 20 has a pressure relief valve 5 arranged parallel to this pressure pump 4.

In dem Druckbehälter 2 befindet sich ein Filter 8, durch den Spülflüssigkeit mit Hilfe der Druckpumpe 4 über einen Polizeifilter 12, den Druckspeicher 13, eine Versorgungsleitung 11 und ein Absperrventil 19 zu einer Bearbeitungsstelle bzw. einem Gerät zur Bearbeitung eines Untergrundes gepumpt wird. Zwischen dem Innenraum des Druckbehälters 2 sowie der Absaugleitung 10 erstreckt sich eine Bypassleitung 18 mit einem Abreinigungsventil 9, das mit einer Steuerelektronik 17 in Verbindung steht. Auch das in der Versorgungsleitung 11 angeordnete Absperrventil 19 und ein zwischen dem Filter 8 und dem Absperrventil 19 angeordneter Druckschalter 15 wirken mit der Steuerelektronik 17 zusammen. Zwischen dem Filter 8 und dem Absperrventil 19 sind in der Versorgungsleitung 11 ein Durchfluss-Sensor 14 und ein Temperaturschalter 16 angeordnet. Ein Polizeifilter 12 befindet sich zwischen dem Filter 8 und der Versorgungsleitung 11. Bei dem Abreinigungsventil 9 und bei dem Absperrventil 19 handelt es sich um Magnetventile. Zwischen dem Absperrventil 19 und dem Druckbehälter 2 ist ein Durchfluss-Sensor 14 sowie ein Temperaturschalter 16 angeordnet.The pressure vessel 2 contains a filter 8 through which rinsing liquid is pumped with the help of the pressure pump 4 via a police filter 12, the pressure reservoir 13, a supply line 11 and a shut-off valve 19 to a processing point or a device for processing a substrate. A bypass line 18 with a cleaning valve 9, which is connected to an electronic control unit 17, extends between the interior of the pressure vessel 2 and the suction line 10. The shut-off valve 19 arranged in the supply line 11 and a pressure switch 15 arranged between the filter 8 and the shut-off valve 19 also interact with the electronic control unit 17. A flow sensor 14 and a temperature switch 16 are arranged between the filter 8 and the shut-off valve 19 in the supply line 11. A police filter 12 is located between the filter 8 and the supply line 11. The cleaning valve 9 and the shut-off valve 19 are solenoid valves. A flow sensor 14 and a temperature switch 16 are arranged between the shut-off valve 19 and the pressure vessel 2.

Die Reinigung des im Druckbehälter 2 befindlichen Filters 8 mit Hilfe einer Rückspülung eines Teiles der Spülflüssigkeit erfolgt folgendermassen:The cleaning of the filter 8 located in the pressure vessel 2 by means of backwashing a portion of the rinsing liquid is carried out as follows:

Jedesmal, wenn die Bedienungsperson den Betätigungsschalter eines nicht dargestellten Gerätes zur Bearbeitung eines harten Untergrundes loslässt, wird das Absperrventil 19 beispielsweise mit Hilfe der Steuerelektronik - diese ist beispielsweise mit dem Gerät zur Bearbeitung eines Untergrundes in Verbindung bringbar - in die geschlossene Stellung versetzt. Die Druckpumpe 4 pumpt anschliessend weiter bis in der Versorgungsleitung zwischen dem Filter 8 und dem Absperrventil 19 ein Auslösedruck von 3 bis 9 bar erreichtEvery time the operator releases the operating switch of a device (not shown) for processing a hard surface, the shut-off valve 19 is moved to the closed position, for example with the help of the control electronics - this can be connected to the device for processing a surface, for example. The pressure pump 4 then continues to pump until a release pressure of 3 to 9 bar is reached in the supply line between the filter 8 and the shut-off valve 19.

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wird und der beispielsweise einstellbare Druckschalter 15 ein Signal an die Steuerelektronik 17 weitergibt. Diese stoppt beispielsweise sofort die Druckpumpe 4 und öffnet das in der Bypassleitung 18 angeordnete Abreinigungsventil 9 für beispielsweise fünf Sekunden.and the adjustable pressure switch 15, for example, transmits a signal to the control electronics 17. This immediately stops the pressure pump 4 and opens the cleaning valve 9 arranged in the bypass line 18 for five seconds, for example.

Die in dem Druckspeicher 13 und der Versorgungsleitung 11 unter Druck stehende Spülflüssigkeit strömt über den Filter 8 zurück in den Druckbehälter 2 bzw. über eine Bypassleitung 18 und das Abreinigungsventil 9 vom Druckbehälter 2 in den Sedimentationsbehälter 1. Durch den ruckartigen Druckausgleich wird der Bohrschlamm, der sich während des Bohrens im bzw. am Filter abgelagert hat, von der zurückströmenden Spülflüssigkeit vom Filter 8 heraus- bzw. abgespült. Nach fünf Sekunden schliesst sich das Abreinigungsventil 9 und die Druckpumpe 4 beginnt wieder zu laufen, um die Spülflüssigkeit in der Versorgungsleitung 11 wieder auf Betriebsdruck zu bringen.The flushing fluid under pressure in the pressure reservoir 13 and the supply line 11 flows via the filter 8 back into the pressure vessel 2 or via a bypass line 18 and the cleaning valve 9 from the pressure vessel 2 into the sedimentation tank 1. Due to the sudden pressure equalization, the drilling mud that has accumulated in or on the filter during drilling is washed out or removed from the filter 8 by the returning flushing fluid. After five seconds, the cleaning valve 9 closes and the pressure pump 4 starts running again to bring the flushing fluid in the supply line 11 back to operating pressure.

Claims

1. Device for cleaning a flushing fluid contaminated with drilling mud, with a closed sedimentation tank ( 1 ) and a closed pressure tank ( 2 ) having a filter ( 8 ), wherein the sedimentation tank ( 1 ) connected to a suction line ( 10 ) cooperates with a vacuum pump ( 3 ) and the pressure tank (2) connected to a supply line ( 11 ) via the filter ( 8 ) cooperates with a pressure pump ( 4 ) which is arranged in a connecting line ( 20 ) between the sedimentation tank ( 1 ) and the pressure tank ( 2 ), characterized in that a bypass line ( 18 ) with a cleaning valve ( 9 ) extends between the pressure tank ( 2 ) and the suction line ( 10 ), in the supply line ( 1 ) a control electronics (17) is connected to the sedimentation tank ( 1 ) and the pressure pump (4) is connected to the control electronics ( 17 ). Shut-off valve ( 19 ) is arranged and between the filter ( 8 ) and the shut-off valve ( 19 ) there is a pressure accumulator ( 13 ) and a pressure switch ( 15 ) interacting with the control electronics ( 17 ), wherein the control electronics ( 17 ) moves the cleaning valve ( 9 ) into the open position for at least two seconds when the shut-off valve ( 19 ) is in a closed position and after a trigger pressure of at least 3 bar generated by the pressure pump ( 4 ) in the supply line ( 11 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the trigger pressure in the supply line ( 11 ) is 3 to 9 bar.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that after the trigger pressure is reached, the cleaning valve ( 9 ) is moved into the open position by the control electronics ( 17 ) for 3 to 15 seconds.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cleaning valve ( 9 ) and the shut-off valve ( 19 ) are solenoid valves.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a flow sensor ( 14 ) is arranged between the shut-off valve ( 19 ) and the pressure vessel ( 2 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a temperature switch ( 16 ) is arranged between the shut-off valve ( 19 ) and the pressure vessel ( 2 ).