Qua­li­tät­s­up­grade ohne Gehäusetausch

Haben Anla­gen­be­trei­ber und Anla­gen­bau­er aus Kos­ten­grün­den in der Fil­tra­ti­on auf Beu­tel­fil­ter­ge­häu­se gesetzt, kön­nen bei gestie­ge­nen Qua­li­täts­an­sprü­chen gefal­te­te Fil­ter­beu­tel die Fil­trat­qua­li­tät und die Stand­zeit gegen­über ein­fa­chen Fil­ter­beu­teln erhö­hen und das ganz ohne einen kos­ten­in­ten­si­ven Umbau der Anla­ge. Inno­va­ti­ve Fil­ter­pro­duk­te bie­ten dar­über hin­aus die Vor­tei­le von Tie­fen­fil­ter­ker­zen und Falt­ele­men­ten in bestehen­den Beu­tel­fil­ter­ge­häu­sen. Noch varia­bler sind Anla­gen­be­trei­ber, wenn sie von Anfang an auf Beutel-Kerzenfiltergehäuse setz­ten, in die sich Beu­tel­fil­ter und Ker­zen­fil­ter­ele­men­te ein­setz­ten las­sen. Am Bei­spiel einer Tei­le­rei­ni­gungs­an­la­ge wird das deutlich.

Der Wett­be­werbs­druck auf die Her­stel­ler von Tei­le­rei­ni­gungs­an­la­gen ist hoch. Die Anla­gen müs­sen kom­pakt sein und sol­len dem End­kun­den zu einem wirt­schaft­li­chen Preis ange­bo­ten wer­den kön­nen. Auf Grund der güns­tigs­ten Rela­ti­on von Kos­ten zu Durch­satz­leis­tung sind Beu­tel­fil­ter­ge­häu­se daher oft die ers­te Wahl bei der Ver­fah­rens­kon­zep­ti­on und der anschlie­ßen­den Anla­gen­pla­nung. Ob die im Tech­ni­kum beim Anla­gen­bau­er ein­ge­fah­re­ne Anla­ge aber die gefor­der­ten Kri­te­ri­en an die Rein­heit der Fer­ti­gungs­tei­le erfüllt, erweist sich oft erst bei der Abnah­me der Anla­ge beim Endkunden.

Im Fall­bei­spiel müs­sen Tei­le für die Auto­mo­bil­in­dus­trie gerei­nigt wer­den, die nach dem Fer­ti­gungs­pro­zess mit Spä­nen, Öl und Fasern behaf­tet sind. Nach der Rei­ni­gung müs­sen bau­teil­ab­hän­gig nicht nur die Ober­flä­chen sau­ber sein, son­dern zudem müs­sen Sack­lö­cher, Durch­gangs­boh­run­gen und feins­te Kanä­le in den Bau­tei­len frei von Ver­un­rei­ni­gun­gen sein. Nur so ist deren aus­schuss­freie Wei­ter­ver­ar­bei­tung gewähr­leis­tet. Die End­ab­nah­me der Tei­le­rei­ni­gungs­an­la­gen beim Kun­den erfolgt zumeist über eine Rest­schmutz­ana­ly­se. Das stan­dar­di­sier­te Ver­fah­ren lie­fert im Ergeb­nis die Anzahl an auf dem Bau­teil ver­blie­be­nen Schmutz­par­ti­keln pro Flä­chen­ein­heit und zudem die maxi­ma­le Grö­ße der Par­ti­kel und deren Band­brei­te. Im beschrie­be­nen Fall fiel die Rest­schmutz­ana­ly­se nega­tiv aus. Die ein­fa­che Fil­tra­ti­on mit Stan­dard­beu­tel­fil­tern unter­schied­li­cher Fein­hei­ten in Beu­tel­fil­ter­ge­häu­sen genüg­te den Anfor­de­run­gen im lau­fen­den Pro­duk­ti­ons­be­trieb des Kun­den nicht. Ein Fall, der immer wie­der vor­kommt. Nahe­lie­gend schien, die Pro­blem­lö­sung durch einen kom­plet­ten Ersatz der Fil­tra­ti­on mit Fil­ter­beu­teln gegen eine Fil­tra­ti­on mit Fil­ter­ker­zen zu bewerk­stel­li­gen. Eine sol­che Maß­nah­me bedeu­tet aber einen kom­plet­ten Umbau der Anla­ge und ist kos­ten­in­ten­siv. Als Alter­na­ti­ve wur­de auch die Ergän­zung um wei­te­re Fil­tra­ti­ons­schrit­te diskutiert.

Pro­ble­me sind aber der zusätz­li­che Platz­be­darf und die Pum­pen­leis­tung. Denn der Umbau auf eine mehr­stu­fi­ge Fil­tra­ti­on mit zusätz­li­chen, neu­en Fil­ter­ge­häu­sen zur Auf­nah­me von Fil­ter­ker­zen - mit bes­se­rer Abschei­de­ra­te – benö­tigt auch die räum­li­chen Vor­aus­set­zun­gen. Wenn die vor­han­de­ne Pum­pen­leis­tung nach der Erwei­te­rung nicht mehr aus­reicht, kom­men zusätz­li­che Pro­ble­me auf, denn dann muss für den Umbau das kom­plet­te Pum­pen­ag­gre­gat abge­än­dert wer­den. Des­halb haben sich die Fil­ter­ex­per­ten von Wolf­tech­nik aus Weil der Stadt, die in engem Kon­takt mit den Anla­gen­her­stel­lern und mit den End­kun­den ste­hen und deren Ansprü­che ken­nen, hier Gedan­ken gemacht.

Die Fra­ge­stel­lung lau­te­te: Wie kön­nen Fil­trat­qua­li­tät und Stand­zeit von Beu­tel­fil­tern opti­miert wer­den oder in vor­han­de­nen Beu­tel­fil­ter­ge­häu­sen sogar die Vor­tei­le von Tie­fen­fil­ter­ker­zen und Falt­ele­men­ten genutzt wer­den, die von ihrer Bau­form her eigent­lich in Ker­zen­fil­ter­ge­häu­se ein­ge­baut wer­den müs­sen. Die Ant­wort auf die­se Fra­ge­stel­lung führ­te zu einer Rei­he inno­va­ti­ver Pro­duk­te, wie den gefal­te­ten Fil­ter­beu­teln und den LUPUS®-II-Filterelementen des Unter­neh­mens. Mit bei­den Lösun­gen konn­ten die Anfor­de­run­gen der Rest­schmutz­ana­ly­se im hier beschrie­be­nen Fall erfüllt wer­den, ohne an der Anla­ge oder den bestehen­den Beu­tel­fil­ter­ge­häu­sen etwas zu ändern. So wird beim Ein­satz von 2-lagigen Beu­tel­fil­tern mit innen­lie­gen­der Fal­tung Typ WFB-2IP neben der Stand­zeit gleich­zei­tig auch die Rück­hal­te­ra­te ver­bes­sert. Ein dar­über hin­aus­ge­hen­des qua­li­ta­ti­ves Upgrade wird durch die Ver­wen­dung von Lupus®-II-Filterelementen ermög­licht, die im Ver­gleich zu her­kömm­li­chen Fil­ter­beu­teln völ­lig neue Per­spek­ti­ven für die Qua­li­tät des Fil­trats und die Fil­ter­stand­zeit bie­ten. Bestand­teil der Lupus®-II-Filterelemente, die wahl­wei­se als Tie­fen­fil­ter­ele­men­te, Falt­ele­men­te oder Multi-Layer-Faltelemente aus­ge­führt sind, ist ein spe­zi­ell ent­wi­ckel­tes Adap­ter­stück. Die Fil­ter­ele­men­te las­sen sich dadurch ohne Ent­fer­nen des Fil­ter­kor­bes in die vor­han­de­nen Beu­tel­fil­ter­ge­häu­se aller gän­gi­gen Her­stel­ler der Grö­ßen 1 und 2 ein­set­zen. Das Adap­ter­stück dich­tet die Fil­ter­ele­men­te sicher und ohne zusätz­li­che Umbau­tei­le in den Druck­auf­nah­me­kör­ben ab.

Auch an das Fil­ter­ma­te­ri­al wer­den Anfor­de­run­gen gestellt: Im beschrie­be­nen Fall muss­ten gefal­te­te Fil­ter­beu­tel aus Poly­es­ter ein­ge­setzt wer­den. Denn bei der Hei­ß­ent­fet­tung, hier mit einem wäss­ri­gen Rei­ni­gungs­me­di­um, kön­nen nicht alle Fil­ter­ma­te­ria­li­en ver­wen­det wer­den. Ins­be­son­de­re das Standard-Polypropylen ist ab Tem­pe­ra­tu­ren von 60 bis 70 Grad auf­grund sei­nes Aus­deh­nungs­ver­hal­tens nicht mehr opti­mal geeig­net. Bei noch här­te­ren Anfor­de­run­gen (Tem­pe­ra­tu­ren bis 120 Grad Cel­si­us) oder in löse­mit­tel­hal­ti­gen Medi­en müs­sen Fil­ter aus Glas­fa­ser ein­ge­setzt wer­den. Des­halb stellt das Unter­neh­men alle Fil­ter­sor­ten - Beu­tel, Falt­ele­men­te, Tie­fen­fil­ter, LUPUS®-II-Filterelemente - in ent­spre­chen­den Qua­li­tä­ten aus unter­schied­li­chen Mate­ria­li­en (Poly­pro­py­len, Poly­es­ter, Nylon, Glas­fa­ser) her. Der Ein­satz eines Magnet­stabs zur Vor­ab­schei­dung der Metall­par­ti­kel brach­te im beschrie­be­nen Pro­zess noch eine Ver­län­ge­rung der Stand­zeit, änder­te aber nichts an der Filtratqualität.

Soll­te das Qua­li­täts­ziel im Anwen­dungs­fall aber wei­ter anstei­gen oder kom­ple­xe­re Bau­tei­le gerei­nigt wer­den müs­sen, so wird zur Ein­hal­tung der neu­en Rest­schmutz­ana­ly­se­wer­te in den bestehen­den Gehäu­sen der Ein­satz von Lupus®-II-Filterelemente unaus­weich­lich. Gegen­über den LUPUS IISpe­zi­al­pro­duk­ten wären aber im Dau­er­be­trieb Stan­dard­ker­zen­fil­ter deut­lich güns­ti­ger im Unter­halt, da die­se ins­ge­samt eine grö­ße­re Fil­ter­flä­che haben und eine län­ge­re Stand­zeit lie­fern. Bes­ser ist es des­halb, bereits bei der Pla­nung der Anla­ge die rich­ti­gen Wei­chen zu stel­len. Wenn abseh­bar ist, dass die Anla­ge zu einem spä­te­ren Zeit­punkt höhe­re Qua­li­täts­an­for­de­run­gen erfül­len muss - zunächst aber nicht mit Fil­ter­ker­zen betrie­ben wer­den muss – emp­feh­len die Inge­nieu­re und Tech­ni­ker von Wolf­tech­nik bei der Anla­gen­kon­zep­ti­on von vorn­her­ein WTBKF-Beutel-Kerzenfiltergehäuse ein­zu­pla­nen. In den Kom­bi­ge­häu­sen kön­nen alle zuvor beschrie­be­nen Fil­ter­me­di­en ein­ge­baut wer­den. Es ist also ein Upgrade vom güns­ti­gen Beu­tel­fil­ter bis hin zu Stan­dard­ker­zen­fil­tern mög­lich. Die Mehr­kos­ten gegen­über einer Nach­rüs­tung auf ein Stan­dard­ker­zen­fil­ter­ge­häu­se sind beim End­an­wen­der nach einem Upgrade schnell amor­ti­siert. Der oben beschrie­be­ne Anwen­dungs­fall lässt sich auch auf ande­re Fil­tra­ti­ons­auf­ga­ben übertragen.