CN106956417A - 滤片式过滤器 - Google Patents

Abstract

一种滤片式过滤器，彻底改变传统滤网式和多孔滤板式的过滤模式，解决塑料挤出过程中需要经常更换过滤器件而使生产成本增加、劳动强度增大、挤出物产品质量下降的缺点和难题。本发明在挤出塑料制品或造粒生产过程中不需更换任何过滤装置，可通过选择或更换不同规格缝隙的环形滤片来满足不同塑料制品生产、不同塑料材料造粒以及再生塑料材料造粒生产需要过滤的精细程度和要求。该滤片式过滤器主要由熔融体渗透流动部分，渣料分离过滤排除部分及控制部分组成。与现有同类过滤器相比，本发明的滤片式过滤器具有更明显的技术优势、质量优势、成本优势和环保优势，是国内外传统塑料挤出过滤模式的更新换代装置。

Description

滤片式过滤器

技术领域

本发明涉及一种滤片式过滤装置，具体地说是一种使用在塑料挤出机上的滤片式过滤器。

背景技术

目前国内外对塑料挤出过程中过滤料中杂质的方式总体可分为两大类：一类是丝网式过滤器，另一种是无丝网式过滤器。丝网式是目前较通用的过滤方式。该过滤器的过滤结构就是在多孔板上贴附上若干片金属过滤丝网，多孔板作为支撑件，多层丝网片作为过滤件。这种方式的优点是可以得到高的过滤目数，其缺点是，一旦杂质（渣料）将丝网堵了，就必须更换过滤丝网。换下来的过滤丝网或者扔掉或者通过燃烧后继续使用，这种金属过滤丝网更换的频率依赖于原材料洁净的程度，而对于再生塑料材料，更换的频率更高，这势必会或造成资源浪费和环境的污染。

无丝网过滤器是近几年新开发出来的过滤器，该种过滤器工作原理基本与丝网式过滤器相类似，如实用新型专利2014104022495。简单的说，无丝网过滤器就是将多孔板的孔直径变细而替代丝网，使之直接当做过滤器件，其实质是滤丝网式过滤的改进和变种。该无丝网过滤器是在网板表面上装了一个可以旋转叶状刀片，当网板堵塞时，旋转叶刀开始旋转，将堵塞物贴着过滤板刮出。虽然这种过滤方式减少了换网板的频率，但是还没有从根本上解决经常更换过滤器的缺点，因为当多孔过滤板被杂质堵塞时，在轴向挤出的强大推力下，该多孔过滤板会逐渐被推压成锅底凹形状，这样堆积在多孔过滤板凹形状表面的料渣很难被刮到，也即杂质和渣料很难刮干净，当这种凹形状的面积越来越大时，堆积在多孔过滤板凹形状表面的料渣就会越来越多，过滤效果会越来越差，最后只有更换新的多孔过滤板，此结果不但影响正常的生产，也会造成资源上的浪费。另外这种过滤网板的孔径仅能做到0.40～0.35mm（相当于40目），过滤精度受到制约。

上述两种过滤器都没有从根本上改变网式过滤的工作模式，实用新型专利2014104022495的无丝网过滤器也只是将丝网式过滤器改成了多孔板式过滤器，虽然两者更换过滤器件的频率不同，但两者的工作原理是相同的。因此急需开发出一种更实用、更先进的塑料挤出过滤装置。

发明内容

本发明的目的是为了彻底改变上述两类传统网式过滤模式的过滤装置，克服丝网式过滤器和多孔板式（无丝网）过滤器需要经常更换、以及多孔板式（无丝网）过滤器的过滤面受力后下凹而刮不净杂质（渣料）的缺点，解决塑料挤出过程中需要经常更换过滤器件而使生产成本增加、劳动强度增大、挤出物产品质量下降的难题而发明一种在塑料挤出过程中不需更换过滤器件而连续排除杂质（渣料）的滤片式过滤装置。

本发明所采用的技术方案是：该滤片式过滤器包括熔融体渗透流动部分，杂质（渣料）分离过滤及排除部分和控制部分，其技术特征在于：所述熔融体渗透流动部分包括机壳、滤芯、传动机构和杂质（渣料）分离、排渣出口，所述机壳的内表面都开有螺旋槽，右侧面开有圆孔与入料口相通并用法兰连接，轴向中心部位开有圆孔与出料口相通并用法兰连接机头，所述滤芯是由多片带有规定粒径要求缝隙的环形模片摞叠固定在一起而组成可供过滤后干净物料（净料）流动的中空腔体的环形结构体，所述传动机构的输出端与组装在一起的滤芯连接，所述排渣出口设定在机壳底部斜下侧并与排渣部分连接；所述杂质（渣料）分离过滤排除部分包括传动电机、排渣螺杆、刮渣刀、出渣通道，所述传动电机的传动轴与排渣螺杆连接，所述排渣螺杆是专为利于排除渣料设计的有特定螺距的螺杆，其一端连着传动轴，另一端连着排渣口，所述刮渣刀固定在机壳体上，刮渣刀的刀锋面与滤芯外表面接触，所述出渣通道一端连着机壳的排渣出口，另一端连着渣物接收器；所述控制部分包括压力及温度传感器、加热器及温度传感器、渣料温度传感器，所述压力及温度传感器固定在机壳上，所述加热器及温度传感器固定在机头上，所述渣料温度传感器固定在排渣出口外壳上。

本发明所采用的工作原理是：由挤出机挤出的高温熔融状态的塑料熔体经过滤器的入口进入过滤器（图序号1）中，熔体沿着过滤器机壳内腔和旋转的滤芯（图序号2）的外表面流动而充满其空间。之后，在挤出压力的作用下塑料熔体开始通过滤芯环形滤片的缝隙向滤芯内腔渗透流动，最后滤芯内腔的塑料熔体流向过滤器中部，经过滤后的干净熔融物料（净料）挤出到过滤器出口而进入挤出机机头进行正常的挤出成型。

所述的滤片式过滤器机壳的内表面开有螺旋槽，螺旋槽内的熔体在做周向流动的同时，也产生轴向流动。由于粘和力的作用，使贴服在旋转滤芯表面的熔体在受到周向力的作用下，形成沿螺旋槽方向的流动和翻滚流动。这种流动减弱了大颗粒物在滤芯表面的附着力而加强了熔体的渗透流动，从而使过滤后的塑料熔融体达到最佳的渗透流动效果。

所述滤片式过滤器的杂质（渣料）分离过滤排除部分，其主要特征是：在流动的熔体中，如果含有大于规定粒径缝隙的颗粒，将被阻挡在滤芯的外表面。由于滤芯是在不停的慢速旋转，当旋转到渣刀（图序号5）处，附着在滤芯外表面的大颗粒将被渣刀拦截，将附着紧密的颗粒物剥离滤芯。如此，料渣开始在渣刀的前方向下运动、慢慢堆积，进而料渣占据的空间变大，并将刮渣刀前的旋转排渣螺杆（图序号3）的螺旋槽的空间逐步被料渣占据而将塑料熔体挤出到排渣螺杆螺旋槽的空间中。由于排渣螺杆是在不停的旋转，这样渣料就会被推到向有渣料出口的方向而被排除体壳外回收再利用。本发明可通过控制系统来控制排渣螺杆的旋转速度，使其与排除料渣的堆积速度保持同步，进而形成了塑料挤出过程中动态的连续过滤排除杂质（渣料）。

所述滤片式过滤器的控制部分，其主要特征是：塑料熔体的入口处安装有压力和温度传感器（图序号6），可以随时对滤芯总成的堵塞情况进行在线监测和控制；所述过滤器的三个角处都装有加热器和温度传感器（图序号7），以便保证塑料熔体在流动中的温度保持恒定。所述渣料出口处装有温度传感器（图序号4）来控制料渣的温度，使其始终处于半熔融状态，以防熔融料在内部压力的作用下从渣料出口溢出。所述渣料出口温度低于其它地方，为了使渣料温度也保持恒定，在排渣通道的渣料出口下方设置有水冷却套；所述排渣通道口的大小也是可调整的，以增大排除的摩擦力。所述排渣刀与滤芯的位置可以调节，使其贴紧程度适宜。

本发明的技术优点是：由于采用了无网的滤片式过滤器，因而打破了传统的过滤网或过滤板的过滤模式和过滤原理，在塑料挤出制品或造粒生产过程中不需更换过滤网或过滤板，而且可通过选择或更换不同规格缝隙的环形滤片来满足不同塑料制品需要过滤的精细程度和要求。因此，与现有同类过滤器相比，本发明的滤片式过滤器具有更明显的技术优势、质量优势、成本优势和环保优势，是国内外传统塑料挤出过滤模式的一种颠覆性变革和更新换代装置。本发明的滤片式过滤器可广泛适用于不同塑料制品挤出生产和塑料挤出造粒生产过程中的杂质过滤，特别是对再生塑料挤出造粒的过滤效果更加显著。

附图说明

图1是本发明的外形示意图。

图2是本发明的剖面结构原理示意图。

图3是图1中序号2的剖面结构示意图。

图4是图3中序号9的若干片摞叠结构示意图。

图中序号说明：1壳体、2滤芯总成、3排渣螺杆、4温度传感器、5刮渣刀、6压力和温度传感器、7加热器及温度传感器、8 滤架、9 滤片、10 端盖。

具体实施方式

下面根据图1-4对本发明作详细描述"该滤片式过滤器主要由熔融体渗透流动部分，杂质分离过滤排除部分及控制部分三部分组成"。

其中,滤片式过滤器外形为方形，如图1所示，左侧为减速电机驱动侧，右侧为料的出口，近身侧为料的入口方向，下面远身右侧为料渣的排除方向。

滤片式过滤器主要零部件由环形模片滤芯总成2（8、9和10）、机壳1、刮渣刀5、排渣螺杆3、出渣通道及进出料法兰、温度传感器4、压力传感器6、加热器7等组成。过滤总成的和排渣螺杆旋转是由两台减速电机来驱动。过滤总成2是由多片带有规定微小缝隙要求的环形模片摞叠而成。刮料刀的位置可以通过拉紧螺钉、顶紧螺钉和锁紧母来固定在一个合理的位置，不会因压力的变化而与滤芯总成2贴的过紧或过松。

其中，熔融体渗透流动部分主要由包括机壳1、滤芯总成2、传动机构和排渣出口组成。

其中，杂质（渣料）分离过滤排除部分主要由包括传动电机、排渣螺杆、刮渣刀、出渣通道组成。

其中，控制部分主要由包括压力及温度传感器、加热器及温度传感器、渣料温度传感器组成。

本发明的关键在于其过滤部分采用了由多片带有规定粒径要求缝隙的环形模片摞叠固定在一起而组成可供过滤后干净物料（净料）流动的中空腔体的环形结构体，其缝隙尺寸可根据不同塑料制品需要过滤的精细程度和要求通过选择或更换不同规格缝隙的环形滤片来满足，以及控制滤片式过滤器控制部分。

实施例1：吹塑生产塑料薄膜过滤实例

由挤出机挤出的高温熔融状态的塑料熔体经滤片式过滤器的入口进入过滤器1中，熔体沿着过滤器机壳内腔和旋转的滤芯2的外表面流动，在压力作用下通过滤芯环形滤片的缝隙向滤芯内腔渗透流动，环形滤片的缝隙设定为125微米宽（相当于120目数），经过滤后的干净熔融物料挤出到过滤器的出口而进入机头进行正常的挤出吹膜成型，而在流动的熔体中含有大于125微米宽粒径缝隙的颗粒将被阻挡在滤芯的外表面，被刮渣刀5拦截，将其剥离滤芯总成2并被旋转的排渣螺杆3不断地排除机器外面回收再利用。

实施例2：废旧塑料回收造粒过滤实例

由挤出机挤出的高温熔融状态的塑料熔体经过滤器的入口进入过滤器1中，熔体沿着过滤器机壳内腔和旋转的滤芯2的外表面流动，在压力作用下通过滤芯环形滤片的缝隙向滤芯内腔渗透流动，环形滤片的缝隙设定为420微米宽（相当于40目数），经过滤后的干净熔融物料挤出到过滤器的出口而进入机头进行正常的挤出造粒生产，而在流动的熔体中含有大于420微米宽粒径缝隙的颗粒将被阻挡在滤芯总成2的外表面，被渣刀5拦截，将其剥离滤芯总成2并被旋转的排渣螺杆3不断地排除机器外面回收再利用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种滤片式过滤器，包括熔融体渗透流动部分，杂质（渣料）分离过滤及排除部分和控制部分，其技术特征在于：所述熔融体渗透流动部分包括机壳、滤芯、传动机构和排渣出口，所述机壳的内表面都开有螺旋槽，右侧面开有圆孔与入料口相通并用法兰连接，轴向中心部位开有圆孔与出料口相通并用法兰连接机头，所述传动机构的输出端与组装在一起的滤芯连接，所述排渣出口设定在机壳底部斜下侧并与排渣部分连接；所述杂质（渣料）分离过滤及排除部分包括传动电机、排渣螺杆、刮渣刀、出渣通道，所述传动电机的传动轴与排渣螺杆连接，所述排渣螺杆是专为利于排除渣料设计的有特定螺距的螺杆，其一端连着传动轴，另一端连着排渣口，所述刮渣刀固定在机壳体上，刮渣刀的刀锋面与滤芯外表面接触，所述出渣通道一端连着机壳的排渣出口，另一端连着渣物接收器；所述控制部分包括压力及温度传感器、加热器及温度传感器、渣料温度传感器，所述压力及温度传感器固定在机壳上，所述加热器及温度传感器固定在机头上，所述渣料温度传感器固定在排渣出口外壳上。

2.根据权利要求1所述的滤片式过滤器,其特征在于: 所述滤芯是由多片带有规定粒径要求缝隙的环形模片摞叠固定在一起而组成可供过滤后干净物料（净料）流动的中空腔体的环形结构体，过滤面为外凸圆弧面，过滤缝隙是径向缝隙或环形缝隙或半圆孔组成的圆孔，或者是其三种缝隙的任意组合。

3.根据权利要求1所述的滤片式过滤器,其特征在于: 所述滤芯组件与刮渣刀之组合是由滤芯组件和带有切削前角的刮渣刀组合结构。