DE202011102566U1

DE202011102566U1 - Vorrichtung zum Entfernen von partikelförmigen Verunreinigungen aus Waschlaugen in Spül- und Waschmaschinen

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Publication number: DE202011102566U1
Application number: DE202011102566U
Authority: DE
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Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2011-12-09
Anticipated expiration: 2021-06-30

Abstract

Vorrichtung zum Entfernen von partikelförmigen Verunreinigungen aus Waschlaugen in Spül- und Waschmaschinen umfassend einen Schneckenfilterkonzentrator (2) und einen Antrieb (3), der Schneckenfilterkonzentrator (2) bestehend aus einer Schnecke (2.1) mit einer zentralen Achse (2.1.2), einem die Schnecke umgebenden Mantel (2.2), der im oberen Teil als Filter (2.2.1) gestaltet ist, einem auf der Höhe der obersten Wendel angebrachten Auslaufstutzen (2.3), verbunden mit einem Auslaufrohr (4), eine Öffnung (2.4) am Boden, einem in dieser Öffnung vorhandenen, mit der Schneckenachse (2.1.2) verbundenem Schneidesystem, einem auf der Schneckenachse (2.1.2) befestigten Antrieb (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenfilterkonzentrator (2) eine kleine Bauweise mit einer Länge von 0,1 m bis 0,5 m, bevorzugt 0,2 bis 0,3 m, und mit einem Durchmesser von 0,03 m bis 0,12 m, bevorzugt 0,06 bis 0,08 m, besitzt.

Description

In Spül- und Waschmaschinen (in der Folge zusammenfassend Waschmaschine genannt) wird durch das Bestreben, Wasser einzusparen, das für Wasch- und Spülzwecke verwendete Wasservolumen reduziert. Diese Verminderung führt jedoch in der Waschlauge zu einer Zunahme der Konzentration von Fremdstoffen, insbesondere partikelförmigen Speiseresten in Spülmaschinen und Flusen in Textilwaschmaschinen. Durch die höhere Konzentration in der Waschlauge steigt die Wahrscheinlichkeit dafür, dass einige der Partikel nach dem Waschvorgang auf dem gewaschenen Gut – Geschirr und Besteck in Spülmaschinen, Kleidungsstücke in Textilwaschmaschinen – vorhanden sind. Das ist unerwünscht. Um diesen Mangel zu beheben, wurden Vorrichtungen vorgeschlagen, mit denen sich partikelförmige Verunreinigungen mindestens zum Teil aus der Waschlauge abtrennen lassen. Eine für diesen Zweck bekannte Vorrichtung ist ein Hydrozyklon, der serienmäßig in Spülmaschinen der Winterhalter Gastronom GmbH, Meckenbeuren eingebaut wird. Mit einem Hydrozyklon können aus einem flüssigen Medium nur solche Partikel abgetrennt werden, deren Dichte größer ist als die Dichte des flüssigen Mediums. Das bedeutet, dass sich Partikel mit einer Dichte, die nur gering größer oder gleich (das sind Schwebstoffe) oder kleiner als die Dichte des flüssigen Mediums ist, mit einem Hydrozyklon nicht aus dem flüssigen Medium abtrennen lassen. Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Ziel dieser Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Partikel jeder Dichte aus einer Waschlauge im Verlauf des Waschprozesses abgeschieden werden können. Die Erfindung ist in einer von mehreren möglichen Ausgestaltungen in dargestellt und wird nachfolgend auf der Grundlage dieser beschrieben. Die Vorrichtung zum Entfernen von partikelförmigen Verunreinigungen aus Waschlauge in Waschmaschinen (1) ist in vertikaler Richtung 0,1 m bis 0,5 m, bevorzugt 0,2 bis 0,3 m, lang und besitzt in horizontaler Richtung einen Durchmesser von 0,03 m bis 0,12 m, bevorzugt 0,06 bis 0,08 m. Die Vorrichtung wird vorzugsweise direkt in den Waschbehälter der Waschmaschine (nicht gezeigt) eingebaut. Die Vorrichtung umfasst einen Schneckenfilterkonzentrator (2) mit einem hydraulischen Antrieb (3). Der Schneckenfilterkonzentrator (2) gleicht auf den ersten Blick einer miniaturisierten Schneckenfilterpresse. Schneckenfilterpressen sind mehrere Meter große Maschinen mit einem elektrischen Antrieb der Schnecke. Diese Maschinen werden unter anderem zur Abtrennung und Verpressung von Abwasserschlämmen ( EP 0367037 B1 ) eingesetzt. Der hier vorgestellte Schneckenfilterkonzentrator (2) unterscheidet sich nicht nur durch seine kleine Bauweise und die Art des Antriebs der Schnecke von den herkömmlichen Schneckenfilterpressen sondern auch dadurch, dass in dem Schneckenfilterkonzentrator (2) eine Konzentrierung der Feststoffe erfolgt, eine Verpressung jedoch von Nachteil ist und deshalb nicht angestrebt wird.
Der Schneckenfilterkonzentrator (2) besteht aus einer Schnecke (2.1) mit fünf bis zwanzig, bevorzugt acht bis zwölf, Wendeln (2.1.1) auf einer zentralen Achse (2.1.2). Die Schnecke ist umgeben von einem geschlossenen (zum Einblick geöffneten) Mantel (2.2), der im oberen Teil als Filter (2.2.1) gestaltet ist. Der bevorzugte Filtertyp ist ein Spaltfilter (2.2.1) mit einer bevorzugten Filterfeinheit von 50 bis 100 Mikrometer. Auf der Höhe der obersten Wendel ist ein Auslaufstutzen (2.3) vorhanden, mit dem ein Auslaufrohr (4) verbunden ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung mündet das Auslaufrohr im Pumpensumpf der Waschmaschine (nicht gezeigt). Der Schneckenfilterkonzentrator (2) besitzt am Boden eine Öffnung (2.4). In dieser Öffnung befindet sich ein mit der Schneckenachse (2.1.2) verbundenes Schneidesystem (nicht gezeigt). Zum Antrieb der Schnecke (2.1) ist auf der Schneckenachse (2.1.2) ein Flügelrad (3.1) befestigt. Das Flügelrad (3.1) ist von einem Gehäuse (3.2) mit Zulauföffnung (3.2.1) und Ablauföffnung (3.2.2) umgeben.
Beschreibung der Funktion: Ein Teilstrom der von der Umwälzpumpe im Waschbehälter (nicht gezeigt) umgepumpten Waschlauge wird durch die Zulauföffnung (3.2.1) in das Gehäuse (3.2) geleitet, treibt das Flügelrad (3.1) zur Rotation an, verlässt das Gehäuse (3.2) durch die Ablauföffnung (3.2.2) und fließt zurück in den Waschbehälter (nicht gezeigt). Das Flügelrad (3.1) treibt über die Achse (2.1.2) die Schnecke (2.1) an. Die Rotation der Schnecke bewirkt, dass durch die Öffnung am Boden (2.4) Waschlauge mit partikelförmigen Verunreinigungen angesaugt und in vertikaler Richtung transportiert wird. In der Waschlauge vorhandene größere Feststoffe werden durch das in der Öffnung (2.4) befindliche, mit der Schneckenachse (2.1.2) verbundene Schneidesystem (nicht gezeigt) zerkleinert.
Bei dem Transport in vertikaler Richtung entsteht ein Überdruck, der bewirkt, dass der größere Volumenteil des flüssigen Mediums, bevorzugt 90 bis 95 Prozent, durch den Filter (2.2.1) nach außen gedrückt wird, während die partikelförmigen Verunreinigungen in dem verbleibenden kleineren Volumenteil des flüssigen Mediums aufkonzentriert werden und als Konzentrat den Schneckenfilterkonzentrator (2) durch den Auslaufstutzen (2.3) und das damit verbundene Auslaufrohr (4) verlassen.
Zum Aufbau eines Überdrucks im Schneckenraum innerhalb des Schneckenmantels (2.2) ist es zweckmäßig, das Raumvolumen zwischen zwei Wendeln (2.1.1) in vertikaler Richtung von der Öffnung (2.4) bis zum Auslaufstutzen (2.3) schrittweise zu verkleinern. Das wird in der in dargestellten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Durchmesser der Wendeln (2.1.1) von der Öffnung (2.4) bis zum Auslaufstutzen (2.3) abnimmt, und der die Schnecke (2.1) umgebende Mantel (2.2), der teilweise als Filter (2.2.1) ausgestaltet ist, sich von der Öffnung (2.4) bis zum Auslaufstutzen (2.3) verjüngt. Der Abstand zwischen zwei Wendeln (2.1.1) ist in der in gezeigten Ausgestaltung konstant.
In einer anderen Ausgestaltung wird die Abnahme des Raumvolumens zwischen zwei Wendeln in vertikaler Richtung dadurch erreicht, dass der Abstand zwischen zwei Wendeln von unten nach oben abnimmt, der Radius der Wendeln jedoch konstant bleibt, und der die Schnecke umgebende zylinderförmige Mantel, der teilweise als Filter ausgestaltet ist, sich von unten nach oben nicht verjüngt.
In noch einer anderen Ausgestaltung wird die Abnahme des Raumvolumens zwischen zwei Wendeln in vertikaler Richtung dadurch erreicht, dass der Durchmesser der Schneckenachse in vertikaler Richtung zunimmt, dies bei konstantem Abstand der Wendeln und bei einem sich nicht in vertikaler Richtung verjüngenden Zylindermantel. Auch eine Kombination von Merkmalen der drei beschriebenen Ausgestaltungen ist zielführend.
In der in dargestellten Ausgestaltung der Erfindung besteht der die Schnecke umgebenden Mantel (2.2) in dem nach oben führenden Teil aus einem Filter (2.2.1). Der Anteil der Filterfläche an der Gesamtfläche des Mantels beträgt vorzugsweise 50 bis 80 Prozent. In der Ausgestaltung von ist der Filter (2.2.1) ein Spaltfilter. In einer anderen Ausgestaltung ist der Filter ein Gewebefilter. In noch einer anderen Ausgestaltung ist der Filter ein Stabfilter. Andere Filtertypen sollen nicht ausgeschlossen werden.
In der in dargestellten Ausgestaltung der Erfindung ist das Flügelrad (3.1) zusammen mit dem das Flügelrad umgebenden Gehäuse (3.2) und den Öffnungen für Zulauf (3.2.1) und Ablauf (3.2.2) oben auf dem Schneckenfilterkonzentrator (2) angebracht. In einer anderen Ausgestaltung sind das Flügelrad (3.1), das umgebenden Gehäuse (3.2) mit den Öffnungen für Zulauf (3.2.1) und Ablauf (3.3.2) unten am Schneckenfilterkonzentrator (2) montiert.
Die Vorrichtung zum Entfernen von partikelförmigen Verunreinigungen aus Waschlauge in Waschmaschinen (1) wird vorzugsweise direkt in den Waschbehälter der Waschmaschine (nicht gezeigt) eingebaut. In einer weiteren Ausgestaltung wird die Vorrichtung (1) außerhalb des Waschbehälters der Waschmaschine angebracht und dazu mit folgenden konstruktiven Änderungen versehen: Der Schneckenfilterkonzentrator wird mit einem äußeren zweiten Mantel umgeben und bildet einen Sammelraum für die durch den Filter (2.2.1) nach außen tretende gereinigte Waschlauge. Der äußere zweite Mantel enthält Zulauf- und Ablauföffnungen mit Rohrverbindungen zur Waschlauge im Waschbehälter. Das Zulaufrohr ist mit der Öffnung (2.4) am Boden des Schneckenfilterkonzentrators verbunden.
In einer anderen Ausgestaltung des Schneckenfilterkonzentrators (2) – ohne und mit äußerem zweiten Mantel – ist der hydraulische Antrieb (3) durch einen elektrischen Antrieb ersetzt. Dazu wird ein Elektromotor mit der Achse der Schnecke (2.1.2) verbunden. In dieser Ausgestaltung eignet sich der Schneckenfilterkonzentrator nicht nur zur Reinigung von Spül- und Waschwasser in Waschmaschinen sondern auch zur Reinigung von anderen Flüssigkeiten wie Frittieröl, Kühlschmieremulsionen, Kühlschmieröle und Waschbäder.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0367037 B1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Entfernen von partikelförmigen Verunreinigungen aus Waschlaugen in Spül- und Waschmaschinen umfassend einen Schneckenfilterkonzentrator (2) und einen Antrieb (3), der Schneckenfilterkonzentrator (2) bestehend aus einer Schnecke (2.1) mit einer zentralen Achse (2.1.2), einem die Schnecke umgebenden Mantel (2.2), der im oberen Teil als Filter (2.2.1) gestaltet ist, einem auf der Höhe der obersten Wendel angebrachten Auslaufstutzen (2.3), verbunden mit einem Auslaufrohr (4), eine Öffnung (2.4) am Boden, einem in dieser Öffnung vorhandenen, mit der Schneckenachse (2.1.2) verbundenem Schneidesystem, einem auf der Schneckenachse (2.1.2) befestigten Antrieb (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenfilterkonzentrator (2) eine kleine Bauweise mit einer Länge von 0,1 m bis 0,5 m, bevorzugt 0,2 bis 0,3 m, und mit einem Durchmesser von 0,03 m bis 0,12 m, bevorzugt 0,06 bis 0,08 m, besitzt.
Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (3) aus einem Flügelrad (3.1) und einem das Flügelrad umgebenden Gehäuse (3.2) mit Zulauföffnung (3.2.1) und Ablauföffnung (3.2.2) besteht.
Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) direkt in den Waschbehälter der Waschmaschine eingebaut wird.
Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Umwälzpumpe im Waschbehälter ein Teilstrom abgezweigt, in das Gehäuse (3.2) geleitet und zum hydraulischen Antrieb der Rotationsbewegung des Flügelrads (3.1) und der damit verbundenen Schnecke (2.1) genutzt wird.
Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schneckenfilterkonzentrator (2) eine Konzentrierung der Feststoffe, jedoch keine Verpressung erfolgt.
Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenfilterkonzentrator mit einem äußeren zweiten Mantel umgeben ist, dieser einen Sammelraum für die durch den Filter (2.2.1) nach außen tretende gereinigte Waschlauge bildet und Zulauf- und Ablauföffnungen mit Rohrverbindungen zur Waschlauge im Waschbehälter besitzt.
Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einem zweiten äußeren Mantel und Zulauf- und Ablauföffnungen mit Rohrverbindungen zur Waschlauge im Waschbehälter versehen wird und außerhalb des Waschbehälters der Waschmaschine montiert wird.