CN107583334B - 过滤装置、清洁单元、波纹管汽缸及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“过滤装置、清洁单元、波纹管汽缸及其用途”。公开了一种用于从塑料熔体去除污垢颗粒和污染物的过滤装置。所述过滤装置包括外壳(2)，所述外壳具有过滤室(4)、用于喂送塑料熔体的入口、用于引导塑料熔体流出的出口和用于从外壳(2)排出污垢颗粒的污垢出口(6)。所述过滤装置还包括布置在所述过滤室(4)中的过滤元件(8)，以保持熔体流中所包含的任何污垢颗粒。过滤装置还包括用于清洁凭借所述过滤元件而保持的污垢颗粒的所述过滤元件(8)的清洁单元(10)，所述清洁单元(10)具有清洁头(12)，所述清洁头具有用于使污垢颗粒从所述过滤元件(8)脱离下来的刮刀构件(14,14')，其中所述刮刀构件(14,14')联接到伺服机构(16)，以将所述刮刀构件按压到所述过滤元件(8)的表面上。

Description

过滤装置、清洁单元、波纹管汽缸及其用途
技术领域
本发明涉及一种用于从塑料熔体去除污垢颗粒和杂质的过滤装置，其包括外壳，所述外壳具有过滤室、用于将塑料熔体喂送到过滤室中的入口、和用于引导塑料熔体流出过滤室的出口、以及用于从外壳排出污垢颗粒的污垢出口；过滤元件，所述过滤元件布置在过滤室中并且熔体流可以被引导流过该过滤元件，并且该过滤元件适于保持熔体流中所包含的任何污垢颗粒；和清洁单元，所述清洁单元用于清洁凭借过滤元件而保持的污垢颗粒的过滤元件，所述清洁单元具有清洁头，该清洁头具有用于使污垢颗粒从过滤元件脱离的至少一个刮刀构件，其中所述清洁头和所述过滤元件能够相对于彼此移动并且能够至少暂时地彼此接触，其中所述至少一个刮刀构件联接到伺服机构，该伺服机构适于将刮刀构件按压到过滤元件的表面上。
本发明还涉及一种用于从上述过滤装置的过滤元件去除固体的清洁单元。
背景技术
使用上述类型的过滤装置从材料流、特别是连续流动的塑料熔体来过滤污垢颗粒或金属部件形式的杂质，这是现有技术已知的。在回收塑料废料方面，特别是在粉碎的塑料部件中经常发现金属部件和其他麻烦的污垢颗粒的情况下，需要在将塑料加工成新产品之前使这些杂质分离。这种分离是通过如下方式来完成的：加热塑料废料将其转化为塑料熔体，并将该塑料熔体喂送到包括上述类型的清洁单元的过滤装置中。然后将经清洁的塑料熔体喂送到挤出模头。
此类过滤装置从例如DE4308685 C2得知，其包括外壳，所述外壳具有过滤室、待清洁的材料流流入过滤室的入口以及经清洁的材料流排出过滤室的出口。过滤室中布置有过滤元件，熔体流被引导穿过该过滤元件以用于清洁。该过滤元件适于保持超过特定粒度然后积聚在过滤元件的“污垢侧”上的任何污垢颗粒或杂质，诸如固体。借助于清洁单元的清洁头将保留在过滤元件上的污垢颗粒沿着过滤装置上的污垢出口方向运送走。为此，清洁头具有至少暂时与分离装置的过滤元件接触的一个或多个刮刀构件。为了确保刮刀构件和过滤元件之间的可靠接触，刮刀构件机械地联接到伺服机构，该伺服机构适于使刮刀构件基本上垂直于过滤元件的表面而移动。更具体地讲，通过伺服机构将刮刀构件连续地压在过滤元件的表面上。
从DE4308685 C2已知的是，借助于弹簧使刮刀构件在过滤元件的方向上偏置。由于需要高温度使塑料熔体保持处于自由流动状态，因而分离装置的部件永久性地受到温度影响。鉴于此，作用在刮刀构件上的弹簧的偏置力可随着使用次数的增加而减小。作为使用刮刀构件的结果，刮刀构件上的磨损，也导致将刮刀构件压靠于过滤元件的力减小。因为抵消了弹簧力，过滤室内的压力变化也可能导致刮刀构件与过滤元件表面接触不充分，进而导致清洁单元不能充分地进行去除或清洁。
从EP 1 697 018 B1已知的是，一种用于从塑料熔体来过滤材料混合物的装置，并且该装置包括布置在外壳内的中空圆柱形过滤元件。塑料熔体经过过滤元件从外部流向内部，以过滤杂质。剥离器布置在过滤元件的外侧上并被分配给用于调节将剥离器压到过滤元件上的压力的致动器。根据借助于布置在装置的连接口处的压力传感器所检测到的压力，来调节按压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于从塑料熔体去除污垢颗粒的过滤装置和清洁单元，并且利用该过滤装置和清洁单元，可以从塑料熔体可靠地去除污垢颗粒，而不管刮刀构件上的磨损情况如何以及过滤室中压力发生任何变化。
在用于从塑料熔体去除污垢颗粒的过滤装置中，通过本发明的特征而实现其目的。具体地讲，刮刀构件的伺服机构具有至少一个波纹管汽缸，其包括：脚部，该脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口；头部，该头部能够相对于脚部沿着预定调节路径移动；可变形波纹管元件，其以密封方式连接到脚部和头部；以及体积可变的压力室，其适于根据压力室中的主导压力来相对于脚部移动头部，所述压力室能够连接到压力源。
本发明利用了如下发现：波纹管汽缸在过滤装置上提供了伺服机构的可主动控制的调节装置，借由此可主动控制的调节装置可按目标方式对刮刀构件施加力。这样，也可按目标方式控制将刮刀构件压在过滤元件上的按压力的大小。这确保了刮刀构件对过滤元件的表面施加均匀的压力，而不管刮刀构件的使用寿命及其伴随的磨损程度如何。还确保了波纹管汽缸的无缝调节，从而将压力损失降至最低或完全避免。本发明避免使用在操作过程中暴露于摩擦的密封件，诸如O形环密封件。此外，通常使用的由聚合物材料制成的O形环仅在有限程度上是耐温的。也可以借助于主动控制的波纹管汽缸来补偿过滤室中的不同压力，该压力可能影响刮刀部件和过滤元件之间的按压力。在本发明的一个实施方案中，过滤装置具有固定于过滤室内的过滤元件和在过滤室内旋转的清洁单元。在过滤装置的另选构造中，过滤装置具有带至少一个刮刀构件固定的清洁单元和相对于清洁单元旋转并因此位于过滤室内的过滤元件。
在本发明的一个优选开发方面中，提供了用于头部的引导机构，该引导机构形成在压力室内并适于沿着调节路径引导该头部。用于头部的引导机构确保了以针对性方式将力施加在联接到波纹管汽缸的刮刀构件上。该力优选地平行于波纹管汽缸的纵向轴线起作用。在一个实施方案中，引导机构是由波纹管汽缸本身的部件实现的。在另选的实施方案中，用于头部的引导机构由清洁头中接收波纹管汽缸的区域形成。具体地讲，横向于头部移动方向起作用的任何力均被引导机构吸收。
在一个实施方案中，引导机构可以形成于压力室内。这允许波纹管汽缸具有紧凑的设计，并且以节省空间的方式布置在根据本发明的过滤装置内。形成引导机构的部件区域优选地布置在波纹管汽缸的纵向轴线上。引导机构的对应引导面优选地由以下项的部件区域形成：静止的脚部以及能够相对于脚部移动的头部。
引导构件优选地设置在脚部和头部上的引导部分上。引导构件和引导部分各自具有平行于彼此排列的两个引导表面，借由这两个引导表面，横向力在至少一个方向上、优选地垂直于调节方向被吸收。在清洁单元的一个可能的变型形式中，脚部上的引导构件优选地具有面向彼此的两个引导表面，并且头部上的引导部分具有背离彼此的两个引导表面。
根据本发明的清洁单元的一个开发方面，引导部分具有贯穿中部并且在与调节路径相反的方向上延伸的引导杆，并且引导构件具有引导槽，所述引导槽接收优选地在两侧上处于分段形式的所述引导杆。在一个实施方案中，通过脚部和头部的可操作地连接的区域提供了引导机构，通过该引导机构能够吸收横向于头部调节方向而导向和作用的任何力。在另一个实施方案中，优选地在横向于头部调节方向的方向上将头部引导至脚部，并且以垂直于所述方向的方向被引导受到支撑，例如通过本发明的清洁机构上的接收器的引导表面。
在本发明的优选开发方面中，提供了用于限制头部相对于脚部的调节路径的装置。可以通过用于限制调节路径的装置、也称为调节限制器在调节方向上有利地限制调节路径。以这种方式，可以防止将头部和脚部彼此连接的可变形波纹管元件发生过度变形和潜在的损坏。
用于限制调节路径的装置优选地形成在用于脚部和头部的引导机构的区域中，使得设计紧凑，并且不受到与引导机构分开提供的任何调节限制器的不利影响。在一个另选的实施方案中，调节限制器也可以设置在波纹管元件外并沿着波纹管元件。例如，调节限制器可以包括一个或多个缆线构件，该一个或多个缆线构件的一端连接到脚部并且相反端连接到头部。
在根据本发明的清洁单元的一个开发方面，用于限制调节路径的装置也称为调节限制器具有可移动的止动构件，该止动构件设置在引导构件上或引导部分上，并与引导部分或引导构件上的止动面相配合，该止动面在调节方向上限制了调节路径。优选地在可移动头部上已行进了最大调节路径时，设置与脚部上的止动面接触的可移动止动构件，将使得根据本发明的调节限制器具有简单的结构设计。这因此避免了提供单独连接到或固定到头部和脚部的部件。可移动止动构件被实施为例如材料凸起，在已行进最大调节路径之后，该材料凸起优选地接触相对于清洁单元静止的脚部底切上的止动面。
头部优选地具有沿着调节路径方向延伸的材料凹陷部，该材料凹陷部优选地为细长孔，销元件伸到或突出到该细长孔中，或者销元件设置在该细长孔中，并且该细长孔的端部优选地连接到固定的脚部分。具体地讲，延伸穿过头部上的材料凹陷部的销元件形成了头部上的材料凹陷部的侧向引导表面。销元件还用作根据本发明的波纹管汽缸头部的止动构件，所述头部能够相对于脚部移动。
在根据本发明的过滤装置的另一个开发方面，波纹管元件是优选地由金属材料制成的护套，该护套优选地通过材料适配方式，两端分别连接到脚部和头部。与使用密封垫圈的活塞缸布置结构相反，使用护套确保了波纹管元件长期运行的可靠性，并防止了任何压力损失。使用护套还可确保任何压力增涨都按目标方式转换为波纹管元件长度的变化，并因此被转换成在所提供的调节方向上的调节。优选的是，该护具的一端连接到脚部，该脚部优选地相对于清洁单元是静止的，并且护具的另一端以材料适配的方式连接到可移动的头部，具体地讲，焊接到该头部。可弹性变形的护套通常呈圆柱形设计，因此成形为类似波纹管。
在根据本发明的过滤装置的另一优选开发方面中，清洁单元具有刀鼓，该刀鼓可围绕旋转轴旋转，并且具有基本上为圆柱形的外表面，其上优选地布置有多个刮刀构件。由于具有圆柱形设计，布置在刀鼓外表面上的刮刀构件凭借旋转运动而沿着过滤元件移动，从而允许污垢颗粒被可靠地分离，并且优选地均匀地去除留在过滤元件污垢侧上的污垢颗粒。刀鼓优选地具有圆形横截面，该圆形横截面优选地在刀鼓的纵向方向上是均匀的。布置在刀鼓上的刮刀构件以与刀鼓的纵向方向成40度至85度的预定角度延伸。当清洁头围绕其轴线旋转时，过滤元件的污垢侧上的污垢颗粒通过与过滤元件成角度延伸的刮刀构件而相对于过滤元件的表面移动。去除过滤元件上的污垢颗粒尤其取决于清洁头上的刮刀构件的俯仰角。
清洁单元，优选地清洁头，优选地具有供应通道，该供应通道能够连接到压力源，并且优选地平行于旋转轴线延伸，从该供应通道，多个分配通道用于向基本上沿径向延伸的、优选地沿着旋转轴间隔分布和/或与旋转轴呈不同角度的波纹管汽缸提供压力。设置在根据本发明的清洁单元的清洁头上的四个波纹管汽缸，形成星形波纹管汽缸布置结构。相对于在过滤室内旋转的清洁头的纵向轴线，四个波纹管汽缸布置在垂直于该纵向轴线的平面中。四个波纹管汽缸布置成等距离地围绕旋转轴线，使得紧邻的波纹管汽缸彼此大致成直角取向。在平面内并且彼此成直角取向的波纹管汽缸形成了第一组波纹管汽缸。相对于清洁头的纵向轴线，第二组波纹管汽缸布置成在轴向方向上偏移第一组波纹管汽缸。第二组波纹管汽缸优选地且同样地包括四个波纹管汽缸，其中相邻波纹管汽缸彼此大致成直角取向，所述四个波纹管汽缸相对于第一组波纹管汽缸以大约45度的角度的围绕旋转轴进一步偏移。清洁头优选地包括第三组波纹管汽缸，其相对于纵向轴线，布置成在轴向方向上进一步偏移第二组波纹管汽缸体。第一组和第三组波纹管汽缸相对于它们围绕清洁头的纵向轴线的角度取向一致地进行布置。第一组和第二组波纹管汽缸之间的间距与第二组和第三组波纹管汽缸之间的间距相同。在本发明的一个变型形式中，清洁头具有至少三组、四组、五组或更多组波纹管汽缸的布置结构。每个波纹管汽缸机械地连接到设置在清洁头的外表面上的刮刀构件。清洁头优选地具有总共五组波纹管汽缸、每组包括四个波纹管汽缸，使得总共20个刮刀构件均匀分布在清洁头的外表面上。
在本发明的一个实施方案中，刮刀构件被实施为刮刀刀片，并且优选地通过力传递装置连接到各个指定的波纹管汽缸的头部。因此，这避免了刮刀部件和波纹管汽缸之间的直接接触，继而避免了对温度的过度影响，其中所述波纹管汽缸将刮刀部件压在过滤元件上，并且优选地容纳在清洁头内。可以使用的力传递装置的示例包括挺杆、链条、拉杆或填充有加压介质的管道。
在本发明的一个开发方面中，清洁单元被实施为多个部分，并且具有至少一个内轴构件，其具有用于波纹管汽缸的接收器，和一个外刀鼓，该外刀鼓形成清洁单元的外表面，并且优选地以流体密封方式将波纹管汽缸与待清洁的塑料熔体分离。刀鼓优选地为中空圆筒的形状，刮刀构件设置在其外侧，该刀鼓形成了用于设置在轴构件的接收器中的波纹管汽缸的一种保护空间。波纹管汽缸优选地由刀鼓包封。轴构件优选地具有对应于波纹管汽缸组数量的多个接收器，并且该多个接收器优选地被实施为呈轴构件外径上的圆柱形空腔形式的材料凹陷部。清洁头的多部分设计还确保了根据本发明的过滤装置维护简便。
在根据本发明的过滤装置的一个实施方案中，优选的是，力传递装置为挺杆，该挺杆大致径向地延伸穿过刀鼓的一部分，其中该挺杆优选地以密封方式容纳在刀鼓中。设置在刀鼓外侧的刮刀构件和设置在内轴构件上的波纹管汽缸之间的间距优选地借助于挺杆进行桥接。挺杆优选地为具有圆柱形横截面的杆状构件，其沿着刮刀构件的方向传递在波纹管汽缸中产生的力。刮刀构件优选地凭借分别与相应波纹管汽缸相互作用的挺杆而自其后侧或致动侧被按压到过滤元件的表面上。刮刀构件的致动侧优选地处于与刮刀边缘相反的一侧上，该边缘顺应于过滤元件的轮廓。
在过滤装置的一个优选变型形式中，波纹的可移动的头部在位于内轴构件上的用于波纹管缸的接收器中可移位地支撑在管汽缸波纹管汽缸的的整个调节路径上。这为优选的固定脚部和可移动头部之间所形成的引导机构提供了附加引导。内轴构件上的接收器优选地呈具有优选的圆柱形横截面的材料凹陷部的形式，可移动头部至少部分地被引导到该材料凹陷部中。头部的一部分优选地被整体引导在接收器内。
在本发明的另一变型形式中，过滤元件具有筛网，该筛网固定在过滤器室内，并布置成大致等距地围绕清洁单元的外表面。筛网优选地为中空圆筒的形状，其内表面形成过滤元件的“污垢侧”，用于过滤掉污垢颗粒或杂质，例如固体，并且清洁单元的刮刀构件沿着该内表面移动。在筛网的背离污垢侧的外表面上，筛网优选地具有抵抗筛网变形的一个或多个加固轮廓。加固轮廓优选地被实施为沿着筛网的外表面在径向方向上延伸的幅材。
筛网优选地具有通路，在塑料熔体流过该通路的方向上，该通路的横截面变宽，从而防止穿过筛网的通路发生任何堵塞或阻塞。通路优选为圆形横截面。使用具有不同尺寸的通路的筛网，这取决于要实现的过滤器质量水平。
在本发明的另一开发方面中，用于排出污垢颗粒的输送螺杆被布置在污垢出口的区域中，并且联接到清洁单元。从过滤元件得去除并沿污垢出口的方向输送凭借清洁单元而保留在过滤元件的污垢侧的污垢颗粒。通过从过滤元件的内侧不断地去除污垢颗粒并使其向前倾斜，污垢颗粒优选地在污垢出口的方向上得到连续去除。使用输送螺杆来从过滤室排出污垢颗粒，该输送螺杆的旋转运动与清洁单元的清洁头的旋转运动相匹配。输送螺杆优选与清洁头的纵向轴线同轴。在一个优选实施方案中，输送螺杆和清洁头彼此直接连接且机械地连接。电驱动使得在过滤室内部移动的清洁头发生旋转，并使得输送螺杆发生旋转，其中旋转速度优选地可以通过变频器来设定。输送螺杆具有围绕输送螺杆的轴部分盘旋的至少一个螺旋。
根据另一方面，本发明涉及一种用于从过滤装置、特别是根据上述优选实施方案之一所述的过滤装置的过滤元件去除污垢颗粒的清洁单元，该清洁单元具有清洁头，该清洁头具有用于使污垢颗粒从过滤元件脱离的至少一个刮刀构件，其中所述清洁头和所述过滤元件能够相对于彼此移动并且能够至少暂时地彼此接触，其中所述至少一个刮刀构件联接到伺服机构，该伺服机构适于将刮刀构件按压到过滤元件的表面上。
根据本发明的清洁单元通过提供伺服机构来实现最初描述的目的，该伺服机构具有至少一个波纹管汽缸，其包括：脚部，该脚部具有用于与压力源进行流体引导连接至少一个开口；头部，该头部能够相对于脚部沿着调节路径移动；可变形波纹管元件，其以密封方式连接到脚部和头部；以及体积可变的压力室，其适于根据压力室中的主导压力来相对于脚部移动头部，所述压力室能够连接到压力源。
该方面的发明基于以下发现：借助于一个且优选地多个波纹管汽缸，可按目标方式控制挤压力的大小，其中清洁单元上的一个或多个刮刀构件通过该力而作用在过滤元件的表面上。以这种方式，可以补偿刮刀构件上的磨损，从而使其使用时间更长。还确保了波纹管汽缸的无缝调节，从而将压力损失降至最低或完全避免。波纹管元件优选地为金属护套，其以材料适配方式连接到、具体地讲焊接到脚部并连接到波纹管汽缸的头部。优选地固定到清洁单元的脚部具有延伸到波纹管汽缸内部的压力室中的开口，并且可以通过该开口喂送由可连接到根据本发明清洁单元的压力源所提供的加压介质。流入波纹管汽缸的压力室中的加压介质，作用于可移动头部的一个或多个表面区域之上。由压力室中的压力所产生的力使头部相对于脚部移动，其中呈护套形式的波纹管元件在纵向方向上被拉伸。
根据另一方面，本发明还涉及一种用于在塑料加工机器和装置中部署的、特别是用于致动和/或调节塑料加工机器或装置的可移动部件的波纹管汽缸，该波纹管汽缸包括：脚部，该脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口；头部，该头部能够相对于脚部沿着预定的调节路径移动；可变形波纹管元件，其以密封方式连接到脚部和头部；以及体积可变的压力室，其适于根据压力室中的主导压力来相对于脚部移动头部，其中压力室中的压力能够经由压力源来控制。此类根据本发明的波纹管汽缸可按各种方式部署在塑料加工机器或装置中，例如作为调节装置，作为致动器或驱动器。具有波纹管元件的波纹管汽缸允许头部和脚部相对于彼此发生无缝调节。与由聚合物材料制成的密封件相比，波纹管元件还具有改善的耐温性。
在一个实施方案中，头部和波纹管元件优选地至少部分地划定体积可变的压力室的轮廓。在另一个变型形式中，压力室的轮廓由脚部、头部以及护套划定，该护套在脚部和头部之间起到密封构件的功能。根据本发明的优选开发方面，用于限制头部的调节路径的装置设置在波纹管汽缸上，从而防止波纹管元件发生任何过度变形，进而防止出现任何与波纹管汽缸相关的缺陷。
针对根据本发明的过滤装置所描述的优选实施方案和开发方面，同时也是根据本发明的清洁单元和根据本发明的波纹管汽缸的优选实施方案。本文所述的关于清洁单元和波纹管汽缸的、并且与过滤装置相关的优选实施方案和开发方面，同时也是过滤装置的优选实施方案。
根据另一方面，本发明同样涉及使用波纹管汽缸来致动和/或调节塑料加工机器中的可移动部件，特别是根据上述任一优选实施方案，具体地讲基本上垂直于过滤元件的表面来调节刮刀构件，并且优选地将刮刀构件按压到过滤元件的表面上，以便从塑料熔体过滤污垢颗粒。关于该用途的优点和优选实施方案参考了前述陈述，根据本发明，这些优点和优选实施方案与过滤装置或清洁单元的优点和优选实施方案相同。
总之，本发明提供了一种用于从塑料熔体去除污垢颗粒和污染物的过滤装置，所述过滤装置包括：
-外壳，所述外壳具有过滤室、用于将塑料熔体喂送到所述过滤室中的入口、用于引导塑料熔体流出所述过滤室的出口以及用于从所述外壳排出污垢颗粒的污垢出口；
-过滤元件，所述过滤元件布置在所述过滤室中，并且熔体流被引导通过所述过滤元件，并且所述过滤元件适于保持所述熔体流中包含的任何污垢颗粒；和
-清洁单元，所述清洁单元用于清洁凭借所述过滤元件而保持的污垢颗粒的所述过滤元件，所述清洁单元具有清洁头，所述清洁头具有用于使污垢颗粒从所述过滤元件脱离的至少一个刮刀构件，其中所述清洁头和所述过滤元件能够相对于彼此移动并且能够至少暂时地彼此接触，其中所述至少一个刮刀构件联接到伺服机构，所述伺服机构适于将所述刮刀构件按压到所述过滤元件的表面上，
其特征在于，所述伺服机构具有至少一个波纹管汽缸，所述波纹管汽缸包括：
-脚部，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口，
-头部，所述头部适于相对于所述脚部沿调节路径移动，
-可变形波纹管元件，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部并连接到所述头部，和
-体积可变的压力室，所述压力室适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部移动所述头部，所述压力室能够连接到所述压力源。
本发明还提供了一种用于从过滤装置的过滤元件去除污垢颗粒和污染物的清洁单元，所述清洁单元包括：
-清洁头，所述清洁头具有用于使污垢颗粒从所述过滤元件脱离下来的至少一个刮刀构件，其中，所述清洁头和所述过滤元件能够相对于彼此移动并且适于至少暂时地彼此接触，其中，所述至少一个刮刀构件联接到伺服机构，所述伺服机构适于将所述刮刀构件按压到所述过滤元件的表面上，
其特征在于，所述伺服机构具有至少一个波纹管汽缸，所述波纹管汽缸包括：
-脚部，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口，
-头部，所述头部适于相对于所述脚部沿调节路径移动，
-可变形波纹管元件，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部和所述头部，和
-体积可变的压力室，所述压力室适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部移动所述头部，所述压力室能够连接到所述压力源。
本发明还提供了一种用于塑料加工机器或装置的波纹管汽缸，所述波纹管汽缸包括：
-脚部，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接至少一个开口，
-头部，所述头部适于相对于所述脚部沿预定的调节路径移动，
-可变形波纹管元件，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部和所述头部，和
-体积可变的压力室，所述压力室适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部移动所述头部，其中，所述压力室中的压力能够经由所述压力源来控制。
本发明还提供了一种如上所述的波纹管汽缸的用途，所述用途为致动和/或调节塑料加工机器或装置的可移动部件。
附图说明
现将参考优选实施方案和附图更详细地描述本发明，其中
图1以纵剖面示出了具有清洁单元的本发明过滤装置的视图；
图2示出了根据图1的本发明的过滤装置横向于纵轴的横截面图。
图3示出了布置在清洁单元上的接收器中的波纹管汽缸的横截面详细视图；
图4示出了根据本发明的波纹管汽缸处于缩回位置的横截面图；
图5示出了根据图4的波纹管汽缸处于伸长位置的视图；
图6以分解图的形式示出了根据本发明的波纹管汽缸的视图，
图7示出了根据本发明的波纹管汽缸的另一实施方案的视图。
具体实施方式
图1示出了过滤装置1的简化视图，该装置用于从塑料熔体去除污垢颗粒，并且包括具有过滤室4的外壳2。外壳2具有入口和出口，该入口(未示出详细情况)用于将带清洁的塑料熔体进料到过滤室4中，该出口(未示出)用于引导经清洁的塑料熔体流出过滤室4。外壳2还具有污垢出口6，从塑料熔体中滤出的污垢颗粒可通过该污垢出口而排出外壳2。外壳2和过滤室4中设置有过滤元件8，该过滤元件用于过滤来自塑料熔体的污垢颗粒，并且塑料熔体可以被引导流过该过滤元件。过滤元件具有“污垢侧”8’以及“清洁侧”8”(图3)，其中污垢颗粒积聚在污垢侧上并且污垢颗粒保留在污垢侧上，而经清洁的塑料熔体从清洁侧流走。
过滤装置1还具有清洁单元10，该清洁单元用于清洁从塑料熔体去除的、并保留在污垢侧8'上的污垢颗粒的过滤元件8。清洁单元10包括具有多个刮刀构件14、14’的清洁头12，该多个刮刀构件14,14’用于去除积聚在过滤元件8上的污垢颗粒、并且优选地用于沿污垢出口6的方向引导污垢颗粒。清洁头12可借助于电驱动单元(未进一步详细示出)相对于过滤元件8在过滤室4内移动并且优选地旋转。驱动单元优选地具有电动马达。清洁头12及其刮刀构件14、14'至少部分地与过滤元件接触，并且优选地与过滤元件连续地接触。
为了确保刮刀构件14、14'的可靠接触，并且由此确保通过清洁单元10均匀地清洁过滤元件8，清洁单元10包括伺服机构16，该伺服机构机械地联接到每个刮刀构件14、14'，并适于将刮刀构件14、14'按压到过滤元件8的污垢侧8'上。清洁单元10优选地具有多个波纹管汽缸18、18'，其对应于设置在清洁头12上的刮刀构件14、14'的数量，并且在过滤元件8的方向上对刮刀构件14、14'施加按压力。由波纹管汽缸18、18'施加的力取决于作用在波纹管汽缸18、18'的压力室20(图3)中的压力，该压力可以由压力源(未进一步详细示出)来控制。压力室20可按本领域技术人员已知的方式连接到压力源。清洁单元10具有刀鼓32，该刀鼓可绕旋转轴线22而旋转，并且具有基本上为圆柱形的外表面26，并且其上布置有刮刀构件14、14'。
清洁单元10被实施为多个部分，并且具有内轴构件28，其具有用于波纹管汽缸18、18'的接收器30、30'。清洁单元10的外表面26由刀鼓32形成，该刀鼓以流体密封方式将内轴28上的波纹管汽缸18、18'与刀鼓32外侧上的塑料熔体分离。刀鼓32被实施为中空圆柱体，并且具有横截面恒定的圆柱形外表面，并且在任一侧上邻接带状锥形部分34、34'。从图1中可以看出，刀鼓32与内轴构件28的凸缘部分36邻接，并通过顶盖构件38固定在内轴构件28上。
在轴构件28的清洁头12内部，清洁单元10具有供应通道40，该供应通道与清洁头12的旋转轴线22平行地延伸并且优选地同轴延伸。供应通道40可以连接到压力源(未示出)。内轴构件28上的供应通道40具有优选相等的间距，并且多个分配通道42、42’在与旋转轴线处于不同的相应角度上、在基本径向的方向上延伸。分配通道42、42'将供应通道40和设置在接收器30、30'中的波纹管汽缸18、18'相连接，使得它们之间存在流体连通。同样如图1所示，输送螺杆44布置在污垢出口6的区域中，并且联接到清洁单元10。借助于输送螺杆44，由过滤元件8上的清洁单元10去除的污垢颗粒被去除并从过滤室4排出。
图2示出了根据本发明的过滤装置1的横截面。如图2清楚地示出，四个波纹管汽缸18、18'和可操作地连接到波纹管汽缸的刮刀构件14、14'被布置在清洁单元10中，并且处于横向于清洁头12的纵向轴线的平面中。在所示的实施方案中，相邻波纹管汽缸18、18'相对于彼此以大约90度的角度取向。这四个可见的波纹管汽缸18、18'形成第一组波纹管汽缸。呈这种星形排布的另一组波纹管汽缸沿纵向方向布置在所示波纹管汽缸组的上游或下游的一定距离处，但在图中不可见。另一组波纹管汽缸同样被取向为处于横向于清洁头12的纵向轴线的平面内。然而，图中未示出的波纹管汽缸组围绕着纵向轴线排布，但与所示波纹管汽缸组偏移45度。
从图2也可以看出，针对波纹管汽缸18、18'和供应通道40之间的流体引导连接提供了多个分配通道42、42’，其中供应通道与清洁头的纵向轴线同轴延伸。相对于具有从中突伸出的刮刀构件8的外表面26，过滤室4中的过滤元件8围绕刀鼓32以均匀间距排布。在外壳2中，在过滤元件的清洁侧8”(图3)上形成有用于经清洁的塑料熔体的多个排出通道46，其沿过滤装置1的纵向方向延伸，并且从图1中可以看出，这些排出通道的横截面在塑料熔体的流动方向48上变宽。
图3示出了根据图1的波纹管汽缸18的详细视图，其被布置在清洁头12的内轴圆筒28上的接收器30中，图中还示出了连接到波纹管汽缸并且与过滤元件8接触的刮刀构件14。过滤元件8具有筛网50，在一个实施方案中，该筛网具有用于待清洁的塑料熔体的圆柱形通路。在一个优选实施方案中，当塑料熔体穿过通路时，通路的横截面变宽。在所示的实施方案中，波纹管汽缸18具有护套52，该护套由金属材料制成，并且以材料适配方式在一端连接到脚部54，在相反端连接到可移动头部56。波纹管汽缸18的可移动头部56借助于引导凸缘58沿内轴构件28的接收器30的一部分的可移位地支撑在波纹管汽缸18的整个调节路径上。
从图3也可以看出，刮刀构件14通过可移动支撑的挺杆60机械联接到波纹管汽缸18的可移动头部56。挺杆60大致沿着径向方向延伸穿过刀鼓32的一部分，每个挺杆60沿着波纹管汽缸18的方向被密封地沿着刀鼓32引导。从图3中可以看出，过滤元件8的筛网50在其清洁侧8”上具有多个径向突出的加固纤网62。
护套52具有用于限制调节路径64的装置。所述装置也称为调节限制器，并且在下文有更详细的描述，其的目的在于，抵消护套52的任何过度拉伸。
图4和图5示出了根据本发明1(图1)的过滤装置中所使用的波纹管汽缸18，其包括具有一个开口66的脚部54，该开口用于与压力源进行流体引导连接。图中示出的脚部54以固定方式容纳在清洁单元10中。波纹管汽缸18还包括头部56，其能够沿着调节路径相对于脚部移动。从图4和图5中可以看出，头部和脚部54、56形成了用于可移动头部56的引导机构68。波纹管汽缸18还包括呈护套52形式的可变形波纹管元件，其在压力增加并且伴随着出现体积增加时沿纵向拉伸。在所示的实施方案中，固定脚部54、可移动头部58和护套52限制了体积可变的压力室20，其适于根据压力室中的主导流体压力而使头部相对于脚部移动。压力室20中的压力由例如能够连接到过滤装置1的压力源进行控制。在所示的实施方案中，引导机构68形成于压力室20的内部。用于限制调节路径的装置64设置在由脚部54和头部分56的一部分所形成的引导机构的区域中。在优选的实施方案中，波纹管汽缸18的脚部54具有连接轴颈72，通过该连接轴颈可以将波纹管汽缸18连接到清洁单元10中的接收器。引导机构68具有设置在脚部54上的至少一个引导构件74，借助于该引导构件，布置在头部56上的引导部分76会受到引导。
图6为根据本发明的波纹管汽缸18的分解图，该图示出了波纹管汽缸的结构。在所示的实施方案中，头部56形成为整体部分，并且具有用作引导部分76的引导杆78，该引导杆贯穿中部并且可移位地容纳在引导构件74的引导槽80中。为了形成引导槽80，脚部54的引导构件74具有两个支架82、82'，其在头部56上与引导杆78的两侧交叠。
在一个实施方案中，用于限制调节路径64的装置包括销元件84，其以固定方式布置在引导构件74上作为可移动头部56的止动构件。销元件84与细长孔88相匹配，该细长孔在可移动头部56的引导杆78中形成止动面86。销元件84突伸贯穿导杆78中的细长孔88，销元件84的两个销端90,90'固定到脚部54的支架82,82'。脚部54呈多个部分以确保可组装出波纹管汽缸18。脚部54包括轴颈主体92和可以连接到该轴颈主体92的固定环94。实施为护套52的波纹管元件包括连接端部96、96'，其可以焊接到头部54和脚部56的凸缘部分98、98'。
图7示出了根据本发明的波纹管汽缸18”的另一个实施方案，其包括具有一个开口66的脚部54’，该开口用于与压力源进行流体引导连接。图7所示的脚部54'也以固定方式容纳在清洁单元10中。在所示的实施方案中，脚部54'被实施为类似于汽缸，该汽缸中的可移动头部56'像活塞那样被引导。在该实施方案中，体积可变的压力室20主要由固定脚部54'以及可相对于脚部54'移动的头部56'限定。
可移动头部56'连接到挺杆60，该挺杆可以与布置在清洁单元10(图3)上的刮刀构件14的致动侧接触。波纹管汽缸18”还包括呈护套52’形式的波纹管元件，其用作固定的脚部54'和可移动头部56'之间的密封构件。在所示的实施方案中，当压力室20内的压力增加并伴随着出现体积的增加时，护具52'沿长度方向被压缩。
在一个实施方案中，波纹管汽缸18”还包括用于限制调节路径的装置64'，所述装置64'具有位于可移动头部56'上的呈材料凸起70形式的止动构件。当已行进了最大调节路径时，材料凸起70抵靠在固定脚部54'上的止动面86'上。
参考标号列表
Figure GDA0003039673580000181
Figure GDA0003039673580000191

Claims (38)

1.一种用于从塑料熔体去除污垢颗粒和污染物的过滤装置，所述过滤装置包括：
-外壳(2)，所述外壳(2)具有过滤室(4)、用于将塑料熔体喂送到所述过滤室中的入口、用于引导塑料熔体流出所述过滤室的出口以及用于从所述外壳(2)排出污垢颗粒的污垢出口(6)；
-过滤元件(8)，所述过滤元件(8)布置在所述过滤室(4)中，并且熔体流被引导通过所述过滤元件，并且所述过滤元件适于保持所述熔体流中包含的任何污垢颗粒；和
-清洁单元(10)，所述清洁单元(10)用于清洁凭借所述过滤元件(8)而保持的污垢颗粒的所述过滤元件(8)，所述清洁单元(10)具有清洁头(12)，所述清洁头具有用于使污垢颗粒从所述过滤元件(8)脱离的至少一个刮刀构件(14,14’)，其中所述清洁头(12)和所述过滤元件(8)能够相对于彼此移动并且能够至少暂时地彼此接触，其中所述至少一个刮刀构件(14,14’)联接到伺服机构(16)，所述伺服机构适于将所述刮刀构件按压到所述过滤元件(8)的表面上，
其特征在于，所述伺服机构(16)具有至少一个波纹管汽缸(18,18’,18”)，所述波纹管汽缸包括：
-脚部(54,54')，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口(66)，
-头部(56,56')，所述头部适于相对于所述脚部(54,54')沿调节路径移动，
-可变形波纹管元件(52,52')，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部(54,54')并连接到所述头部(56,56')，和
-体积可变的压力室(20)，所述压力室(20)适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部(54,54')移动所述头部(56,56')，所述压力室(20)能够连接到所述压力源。
2.根据权利要求1所述的过滤装置，
其特征在于，所述过滤装置包括用于所述头部的引导机构，所述引导机构形成在所述压力室的内部并适于沿着所述调节路径引导所述头部。
3.根据权利要求2所述的过滤装置，
其特征在于，所述引导机构包括设置在所述脚部上的引导构件和设置在所述头部上的引导部分。
4.根据权利要求3所述的过滤装置，
其特征在于，所述引导部分具有贯穿中部并在与所述调节路径相反的方向上延伸的引导杆，并且，所述引导构件具有引导槽，所述引导槽接收所述引导杆。
5.根据权利要求3至4中的任一项所述的过滤装置，
其特征在于，所述过滤装置包括用于限制所述头部的调节路径的装置。
6.根据权利要求5所述的过滤装置，
其特征在于，用于限制所述头部的调节路径的装置形成在所述引导机构的用于所述脚部和所述头部的区域中。
7.根据权利要求5所述的过滤装置，
其特征在于，用于限制所述头部的调节路径的装置具有可移动的止动构件，所述可移动的止动构件设置在所述引导构件上或所述引导部分上，所述可移动的止动构件与所述引导部分上的或所述引导构件上的止动面配合，所述止动面在调节方向上限制所述调节路径。
8.根据权利要求4所述的过滤装置，
其特征在于，所述头部具有材料凹陷部，所述材料凹陷部位于所述引导杆上并在所述调节路径的方向上延伸。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤装置，
其特征在于，所述波纹管元件是护套，所述护套在一端处连接到所述脚部并且在另一端处连接到所述头部。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤装置，
其特征在于，所述清洁单元具有刀鼓，所述刀鼓能够围绕旋转轴线旋转并具有至少部分地基本上为圆柱形的外表面。
11.根据权利要求10所述的过滤装置，
其特征在于，所述清洁单元具有供应通道，所述供应通道能够连接到压力源；从所述供应通道，多个分配通道基本上沿径向延伸且用于向波纹管汽缸提供压力。
12.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤装置，
其特征在于，所述刮刀构件经由力传递装置联接到相应指定的波纹管汽缸的头部。
13.根据权利要求12所述的过滤装置，
其特征在于，所述清洁单元被实施为多个部分，并具有至少一个内轴构件和外刀鼓，所述至少一个内轴构件具有用于接收波纹管汽缸的接收器，所述外刀鼓形成所述清洁单元的外表面并将所述波纹管汽缸与待清洁的塑料熔体分开。
14.根据权利要求13所述的过滤装置，
其特征在于，所述力传递装置为挺杆，所述挺杆大致径向地延伸穿过所述外刀鼓的一部分，其中，所述挺杆容纳在所述外刀鼓中。
15.根据权利要求13所述的过滤装置，
其特征在于，所述波纹管汽缸的可移动的头部在位于所述内轴构件上的用于接收所述波纹管汽缸的接收器中可移位地支撑在所述波纹管汽缸的整个调节路径上。
16.根据权利要求10所述的过滤装置，
其特征在于，所述过滤元件具有筛网，所述筛网固定在所述过滤室内并被布置成大约等距地围绕所述清洁单元的外表面。
17.根据权利要求16所述的过滤装置，
其特征在于，所述筛网具有通路，在塑料熔体流过所述通路的方向上，所述通路的横截面变宽。
18.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤装置，
其特征在于，用于排出污垢颗粒的输送螺杆被布置在所述污垢出口的区域中并联接到所述清洁单元。
19.根据权利要求4所述的过滤装置，
其特征在于，所述引导槽利用在所述引导杆的两侧上的两个支架来接收所述引导杆。
20.根据权利要求8所述的过滤装置，
其特征在于，所述材料凹陷部为细长孔，一个销元件突伸到该细长孔中。
21.根据权利要求20所述的过滤装置，
其特征在于，所述销元件的两端连接到所述脚部。
22.根据权利要求9所述的过滤装置，
其特征在于，所述护套由金属材料制成。
23.根据权利要求9所述的过滤装置，
其特征在于，所述护套通过材料适配方式在一端处连接到所述脚部并且在另一端处连接到所述头部。
24.根据权利要求10所述的过滤装置，
其特征在于，在所述外表面上布置有多个刮刀构件。
25.根据权利要求11所述的过滤装置，
其特征在于，所述供应通道平行于所述旋转轴线延伸。
26.根据权利要求11所述的过滤装置，
其特征在于，多个分配通道沿着所述旋转轴线间隔分布和/或与所述旋转轴线呈不同角度布置。
27.根据权利要求12所述的过滤装置，
其特征在于，所述刮刀构件被实施为刮刀刀片。
28.根据权利要求13所述的过滤装置，
其特征在于，所述外刀鼓以流体密封方式将所述波纹管汽缸与待清洁的塑料熔体分开。
29.根据权利要求14所述的过滤装置，
其特征在于，所述挺杆以密封方式容纳在所述外刀鼓中。
30.根据权利要求16所述的过滤装置，
其特征在于，所述筛网为圆柱形的筛网。
31.一种用于从过滤装置的过滤元件去除污垢颗粒和污染物的清洁单元，所述清洁单元(10)包括：
-清洁头(12)，所述清洁头具有用于使污垢颗粒从所述过滤元件(8)脱离下来的至少一个刮刀构件(14,14’)，其中，所述清洁头(12)和所述过滤元件(8)能够相对于彼此移动并且适于至少暂时地彼此接触，其中，所述至少一个刮刀构件(14,14’)联接到伺服机构(16)，所述伺服机构适于将所述刮刀构件(14,14’)按压到所述过滤元件(8)的表面上，
其特征在于，所述伺服机构(16)具有至少一个波纹管汽缸(18,18’,18”)，所述波纹管汽缸包括：
-脚部(54,54')，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接的至少一个开口(66)，
-头部(56,56')，所述头部适于相对于所述脚部(54,54')沿调节路径移动，
-可变形波纹管元件(52,52')，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部(54,54')和所述头部(56,56')，和
-体积可变的压力室(20)，所述压力室(20)适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部(54,54')移动所述头部(56,56')，所述压力室(20)能够连接到所述压力源。
32.根据权利要求31所述的清洁单元，
其特征在于，所述过滤装置是根据权利要求1至30中的任一项所述的过滤装置。
33.一种用于塑料加工机器或装置的波纹管汽缸，所述波纹管汽缸(18,18’,18”)包括：
-脚部(54,54')，所述脚部具有用于与压力源进行流体引导连接至少一个开口(66)，
-头部(56,56')，所述头部适于相对于所述脚部(54,54')沿预定的调节路径移动，
-可变形波纹管元件(52,52')，所述可变形波纹管元件以密封方式连接到所述脚部(54,54')和所述头部(56,56')，和
-体积可变的压力室(20)，所述压力室(20)适于根据所述压力室中的主导压力来相对于所述脚部(54,54')移动所述头部(56,56')，其中，所述压力室(20)中的压力能够经由所述压力源来控制。
34.根据权利要求33所述的波纹管汽缸，
其特征在于，所述波纹管汽缸包括用于限制所述头部的调节路径的装置。
35.根据权利要求33或34所述的波纹管汽缸，
其特征在于，所述波纹管汽缸用于致动和/或调节塑料加工机器或装置的可移动部件。
36.一种根据权利要求33或34所述的波纹管汽缸(18,18’,18”)的用途，所述用途为致动和/或调节塑料加工机器或装置的可移动部件。
37.根据权利要求36所述的用途，其特征在于，所述波纹管汽缸用于基本上垂直于过滤元件的表面来调节刮刀构件。
38.根据权利要求37所述的用途，其特征在于，所述波纹管汽缸用于将刮刀构件按压到过滤元件的表面上，以便从塑料熔体去除污垢颗粒。
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