Wissenswertes über die normale Filtration:

1. Die Filtration allgemein
2. Filterkuchen
3. Filterhilfsmittel
4. Maschenweiten
5. Wann Vlies, wann Endlosband ?
6. Filterfeinheit
7. Welcher Filter ist der richtige ?
8. Funktion der diversen Filter (Normale Filtration)
9. Bestimmung des Filtertyps und dessen Größe

1. Die Filtration allgemein:

Grundsätzlich dient jede Filtration zur Trennung einer Flüssigkeit von Ihren Begleitstoffen.
man unterscheidet zwischen:

1. der Normal-Filtration, bei der die gesamte Flüssigkeit einen aus porösem Stoff (Filtertuch, Filterpapier, Porzellanplatte, Kunststoffendlosband, Metallsieb, Spaltsieb) bestehenden Filter (Filterhilfsmittel) durchströmt und
   
2. der sogenannten Cross-Flow-Filtration (Tangentialflußfiltration), bei der die zu filtrierende Flüssigkeit an einem Filter (Filterhilfsmittel) vorbeiströmt.

Bei der Normal-Filtration entsteht auf dem Filterhilfsmittel ein sogenannter Filterkuchen, der mit zunehmender Dicke respektive Dichte den Filtrationsvorgang behindert.

Der Filterkuchen muß daher von Zeit zu Zeit entfernt werden, so daß je nach Filtertyp nicht immer ein kontinuierlicher Betrieb sondern teilweise auch nur ein Chargenbetrieb gewährleistet ist.

Bei der Cross-Flow-Filtration umgeht man diese Probleme, indem man die Flüssigkeit mit hoher Strömungsgeschwindigkeit unter Druck an einem Filterhilfsmittel (z.B. Membrane) vorbeiströmen läßt (cross-flow), so daß der Filterkuchen immer wieder abgespült wird und mit einem kleinen Teil der Flüssigkeit am sogenannten Retentat - Abfluß aus dem Filter ausgetragen wird

Die Cross-Flow-Filtration findet immer dann Anwendung, wenn sehr feinteilige Stoffe aus der Flüssigkeit abfiltriert werden müssen, die sehr schnell einen dichten, flüssigkeitsundurchlässigen Filterkuchen aufbauen würden.

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2. Filterkuchen:

Als Filterkuchen bezeichnet man die Ansammlung von mechanischer Verunreinigung (Sedimente).

Die Höhe des Filterkuchens ist primär entscheidend für die Filterfeinheit. Das Filterhilfsmittel (Vlies oder Endlosband) dient nur als Trägerschicht, damit den Sedimenten die Möglichkeit gegeben wird sich dort abzusetzen und sich aufzubauen.

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3. Filterhilfsmittel:

Als Filterhilfsmittel wird die Schicht bezeichnet, auf der sich die mechanischen Verunreinigungen des Mediums ansammeln können.

Zu nennen wäre in diesem Zusammenhang Vliese aus Viskose, Polypropylen
oder Polyester, in Stärken von 15 - >400 g/m² .

Endlosbänder aus Kunststoff oder Metall sind in definierten Maschenweiten wischen 30 und > 300 µm zu bekommen.

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4. Maschenweiten:

Bei Filtervliesen (Polyester, Polypropylen oder Viskose) ist eine Angabe der definierten Maschenweite nicht möglich. Bezogen auf die Dichte des Vlieses spricht man von Gewicht / m². Zu erreichbare Filterfeinheiten lassen sich nur annähernd Definieren

Endlosbänder werden dagegen mit definierten Maschen produziert (40 >1000 µm, gängige Feinheiten für die Normale-Filtration).

Man unterscheidet zwischen zwei Ausführungen (Monofil- und Tressengewebe).
Letzteres ist allerdings schlechter zu reinigen, daher finden Monofil Gewebe in der Praxis vermehrt Anwendung.

Eine weitere Ausführung sind zweilagige Endlosbänder. Sie bestehen aus einen feinen primär Gewebe und einem groben Stützgewebe (Sekundärlage).

Bedingt durch die höhere Eigenstabilität findet diese Ausführung besonders ihren Einsatz bei größeren Filterflächen.

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Auch wenn heute, begründet durch die immer problematisch werdende Entsorgung, jeder Bedarfsfall vorzugsweise mit Endlosband gewünscht wird, so gibt es immer noch Bearbeitungsarten (z.B. sehr feines Schleifen, Finishen, Hohnen, Läppen) wo dieser Einsatz auf Grund der Spangröße nicht möglich ist.

Des weitern machen im Medium befindliche Graphitanteile sowie schleimende Viskosepartikel respektive Bakterienstämme den Einsatz eines Endlosbandes fast unmöglich.

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6. Filterfeinheit:

Diese sollte den Gegebenheiten angepasst sein, also den Produktions- bedingungen  entsprechen (ggf. mit den Maschinen-Herstellern abklären).

Nicht selten wird vorab die gewünschte Filterfeinheit in Bereiche angesiedelt, wofür der entsprechende Filter investitionsmäßig das Budget sprengt.

Daher besser frei nach dem Motto:

7. Welcher Filter ist der richtige ?

So gesehen leisten sicherlich die verschiedensten Arten von Filtersystemen, selbst bei unterschiedlicher Funktion, zufriedenstellende Ergebnisse.

Daher kann ein Bedarfsfall auch unter Umständen durch unterschiedlich arbeitender Filter zufriedenstellend gelöst werden.

Trotzdem hat jeder Filter eigene Parameter, die genauer betrachtet in der Summe nicht für jeden Bedarfsfall als ideal erscheinen.

Wichtige Kriterien hierfür:

•  Wie hoch sind die Anschaffungskosten ?
•  Wie wartungsintensiv ist der Filter und welche Kosten fallen an ?
•  Ist die Bedienung und Wartung durch ungelerntes Personal zu gewährleisten ?
•  Wie hoch sind Produktionskosten wie z.B. Energie., Verbrauchsmaterial, ...etc.?
•  Wie groß ist der Platzbedarf (separate Halle) incl. notwendiger Peripherie
•  Externe  Kosten (Umbau. Einplanung in den Produktionsablauf, ...etc.) ?
•  Arbeitet der Filter im Haupt respektive Nebenstrom oder nur in Chargen ?
•  Welche Feuchtigkeit hat der ausgetragene Abrieb (Entsorgungskosten) ?

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8. Funktion der diversen Filter (Normale Filtration):

Magnet-Filter: Durch eine dauermagnetische Walze werden magnetisierbare Partikel festgehalten und durch die rotierende Bewegung (2-4 U/min) an einem Kratzerblech ausgetragen:

Öl-Skimmer: Die gängigsten Variationen sind der Band- und Scheibenskimmer. Zum Teil werden auch vereinzelt Schlauchskimmer angeboten.

Das nicht emulgierte Öl an der Oberfläche, haftet an dem eingetauchten Skimmer (Adhäsion) und wird durch die rotierende Bewegung (3-5 U/min) aus dem Tank gezogen.

Bandskimmer: Die Eintauchtiefe ist variabel (0 bis -700mm), somit notwendig bei schwankendem Niveauspiegel.

Hinweis: Je größer die Austrage-Strecke (Oberfläche Medium bis Abstreifblech) ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, daß das Öl auf Grund des Eigengewichtes zurückläuft.

Scheibenskimmer: Niveauschwankungen bis max. 70 mm. Für höhere
Temperaturen 50-80°C kann eine Teflon-Scheibe eingesetzt werden.

Oberflächenabsauger: Er saugt aufschwimmendes Öl sowie Verunreinigungen mittels Pumpe (selbstsaugend) ab und fördert es zurück auf das primäre Filtersystem.

Hinweis: Ohne einen Bandfilter (Primäres Filtersystem) kann das
abgesaugte Medium auch in Beutelfilter oder Entsorgungscontainer gefördert werden.

Schwerkraft-Filter: Auch hydrostatischer Filter genannt. Die Höhe der Flüssigkeitssäule begünstigt hierbei die Filtration.

Vakuum-Filter: Hierbei unterstützt, ein durch den Exauster künstlich erzeugtes Vakuum unter dem Filterhilfsmittel die Filtration.

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Die Auslegung ist eine diffizile Angelegenheit. Um Ihnen einen Einblick auf die im Fragebogen (siehe Menü Fragebogen) aufgeführten Punkte zu geben, haben wir nachfolgend diese erläutert.

Basierend auf Jahrzehnte lange Erfahrung werden die Punkte jedes Bedarfsfalles ausgewertet und bilden die Grundlage für einen beiderseitig zufriedenstellenden Lösungsvorschlag.

Kenntnis über nachfolgende Parameter sind dafür notwendig:

• Welches Medium (bei Öl die Viskosität bei Temperatur °C, bei Emulsion die Konzentration)
• Gesamt notwendige Betriebsmenge zur Maschinenversorgung (L/min, m³/h)
  ggf. auslitern pro Maschine.
• Verschmutzungsgrad (mg/L, ml/L), durch ziehen einer repräsentativen Probe mit anschließender Analyse durch unser Labor.
• Art der Bearbeitung (Schleifen, Drehen, Fräsen.....)
• zu bearbeitendes Material (z.B. HM, HSS, Edelstahl, Alu...etc..) 
• Auslaufhöhe des verunreinigten Mediums aus der Maschine (mm)
• Gewünschte Filterfeinheit ( für die Produktion notwendige (ausreichende) Filterfeinheit)
• Produktionszeiten und Spitzen (z.B. 1 Schicht = 80%, 2 Schicht  10%, 3. Schicht 10%)
• Einzel - oder Zentralversorgung von Maschinen
• Der zur Verfügung stehende Aufstellraum (L x B x H),
• Ist die Einbringung der zusammengebauten Anlage problematisch ? (Keller, Türöffnungen)
• Wird Vlies - oder Endlosbandausführung gewünscht (Vorschlag unsererseits nach Probenuntersuchung)
• Wird ein Klemm.- o. Schaltkasten gewünscht ( Klemmenkasten = Integration in vorhandene Maschinensteuerung, Schaltkasten = Filter wird autark gesteuert, Maschinensignale möglich.

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