DE102007006072B4 - Filter device for liquid media - Google Patents
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Abstract
Filtereinrichtung für flüssige Medien mit einem Gehäuse (1), mindestens einem Eintrittskanal (2), wenigstens einem Austrittskanal (3) und einer zwischen Eintrittskanal (2) und Austrittskanal (3) angeordneten ersten Filterstufe (4), die aus einem Filterrotor (5) besteht und eine permanente Rückspülung zur Reinigung des im Filterrotor (5) vorhandenen Filters (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (8) einer zweiten Filterstufe (7) zur Filterung der durch die Rückspülung aus dem Filter (6) der ersten Filterstufe (4) entfernten Verunreinigungen um eine Achse (9) drehbar gelagert ist.Filter device for liquid media with a housing (1), at least one inlet channel (2), at least one outlet channel (3) and between the inlet channel (2) and outlet channel (3) arranged first filter stage (4) consisting of a filter rotor (5) and a permanent backwashing for cleaning of the filter rotor (5) existing filter (6), characterized in that a filter (8) of a second filter stage (7) for filtering the backwashing from the filter (6) of the first filter stage (4) removed impurities around an axis (9) is rotatably mounted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für flüssige Medien nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a filter device for liquid media according to the preamble of claim 1.
Die Filterung flüssiger Medien ist insbesondere im Bereich der Kunststoffverarbeitung unverzichtbar, da von der Reinheit der zur Verfügung gestellten Kunststoffschmelze die Qualität des zu erzeugenden Endproduktes in entscheidendem Maße abhängt. Neben der Qualität der zur Verfügung gestellten Kunststoffschmelze rückt aber auch die Wirtschaftlichkeit einer derartigen Produktionsanlage immer stärker in den Vordergrund. Nach Möglichkeit sollten die bei der Kunststofferzeugung anfallenden Abfälle auf ein Minimum reduziert werden, weil diese Abfälle einerseits einen Verlust wertvoller Rohstoffe bedeuten und andererseits eine aufwändige Entsorgung erfordern. Kunststoffabfälle entstehen in einer Produktionsanlage, die mit flüssigen Kunststoffschmelzen arbeitet, beispielsweise dann, wenn die Rohstoffe bereits zahlreiche Verunreinigungen enthalten oder die Kunststoffschmelze infolge eines Produktionsstopps auszuhärten beginnt. Zwar sind bereits Lösungen im Einsatz, bei denen ein Filterwechsel erfolgen kann, ohne dass der Produktionsfluss unterbrochen werden muss. Jedoch wird hierbei eine Sperrung einzelner, Kunststoffschmelze führender Kanäle vorgenommen, sodass in diesen Kanälen eine Aushärtung der Schmelze nicht zu vermeiden ist.The Filtering liquid Media is indispensable especially in the field of plastics processing, because of the purity of the available provided plastic melt the quality of the final product to be produced depends to a decisive extent. Next the quality the available put plastic melt moves but also the profitability of such a production plant Always stronger in the foreground. If possible, should minimizes the amount of waste generated during plastics production because of this waste on the one hand mean a loss of valuable raw materials and on the other an elaborate one Disposal require. Plastic waste arises in a production plant, those with liquid Plastic melts work, for example, when the raw materials already contain numerous impurities or the plastic melt begins to harden as a result of a production stop. Although already are solutions in use, where a filter change can be done without that the production flow must be interrupted. However, this is here a blocking of individual, plastic melt made leading channels, so that in these Channels one curing the melt is unavoidable.
Weiterentwicklungen
derartiger Kunststoffverarbeitungsanlagen gehen dahin, Filter mit
einer Rückspülung einzusetzen.
Demgemäß weisen
gattungsgemäße Filtereinrichtungen
für flüssige Medien,
insbesondere zur Anwendung für
Kunststoffschmelzen ein Gehäuse
mit mindestens einem Eintrittskanal und wenigstens einem Austrittskanal
sowie einer zwischen dem Eintrittskanal und dem Austrittskanal angeordneten
ersten Filterstufe auf. Diese erste, in den Produktionskreislauf
integrierte Filterstufe besteht aus einem Filterrotor, der eine
permanente Rückspülung zur
Reinigung des in dem Filterrotor vorhandenen Filters ermöglicht.
Bei einer derartigen Anlage wird folglich nur ein Teil der zur Verfügung stehenden
Filterfläche
mit der Kunststoffschmelze des Produktionskreislaufes beaufschlagt. Der
andere Teil der Filterfläche
wird von einem bereits gefilterten Teil der Kunststoffschmelze so
durchströmt,
dass die innerhalb des Filters vorhandenen Verunreinigungen oder
verfestigten Bestandteile wieder aus dem Filter entfernt werden.
Dieser Teil stellt somit die so genannte Rückspülung dar. Eine derartige Lösung geht
beispielsweise aus der
Weiterhin
ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung für flüssige Medien dahingehend zu verbessern, dass der Produktionsprozess kontinuierlich und mit möglichst geringer Druckbelastung des beaufschlagten Filters durchgeführt werden kann und insbesondere die Filterung flüssiger Kunststoffschmelzen weitestgehend ohne Abfälle erfolgt.Of the Invention is based on the object, a filter device for liquid media To improve that the production process is continuous and with as possible low pressure load of the applied filter can be performed and in particular the filtering of liquid plastic melts largely without waste he follows.
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.The Invention solves This task with the features of claim 1. Further embodiments of the invention are given in the appended subclaims.
Die vorliegende erfindungsgemäße Filtereinrichtung ist für verschiedene flüssige Medien unterschiedlichster Konsistenz einsetzbar. Wenn nachfolgend auf den Bereich der Kunststoffverarbeitung Bezug genommen wird, ist dies nicht einschränkend zu verstehen, sondern bezieht sich lediglich auf ein bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung.The present filter device according to the invention is for different liquid Media of the most varied consistency can be used. If following is referred to the field of plastics processing, this is not limiting but only refers to a preferred one Field of application of the invention.
Eine Filtereinrichtung für flüssige Medien mit einem Gehäuse, mindestens einem Eintrittskanal, wenigstens einem Austrittskanal und einer zwischen Eintrittskanal und Austrittskanal angeordneten ersten Filterstufe, die aus einem Filterrotor besteht und eine permanente Rückspülung zur Reinigung des im Filterrotor vorhandenen Filters aufweist, wurde erfindungsgemäß dahingehend weiterentwickelt, dass ein Filter einer zweiten Filterstufe zur Filterung der durch die Rückspülung aus dem Filter der ersten Filterstufe entfernten Verunreinigungen um eine Achse drehbar gelagert ist.A Filter device for liquid Media with a housing, at least one inlet channel, at least one outlet channel and one arranged between inlet channel and outlet channel first filter stage, which consists of a filter rotor and a permanent Backwash for Cleaning the filter present in the filter rotor has been according to the invention further developed that a filter of a second filter stage for Filtering through the backwash the filter of the first filter stage removed impurities an axle is rotatably mounted.
Dieses völlig neuartige Konzept ermöglicht eine permanente, jeweils anteilige Durchströmung des Filters im Filterrotor mit ungefiltertem und gefiltertem Medium. Dabei wird während des laufenden Produktionsprozesses ein Teil des Filterrotors mit dem bereits gefilterten Medium gespült, um darin abgelagerte Verunreinigungen wieder zu entfernen. Die zweite Filterstufe mit dem darin enthaltenen zweiten Filter ermöglicht eine störungsfreie Produktion über einen langen Zeitraum. Dabei kann mit minimalem Materialverlust gearbeitet werden. Durch die ausbleibende Unterbrechung des Produktionsablaufes können sämtliche Kanäle kontinuierlich und mit konstantem Druck durchströmt werden, so dass sich kein Stillstand einstellt und damit keine Verklumpungen, Rückstände oder Verfestigungen entstehen können, was insbesondere bei der erwähnten Verarbeitung flüssiger Kunststoffschmelzen von entscheidender Bedeutung ist. Dies ist vorrangig für Filtereinrichtungen von Bedeutung, die eine Feinfiltration sowie die Filterung thermisch empfindlicher Schmelzen ermöglichen sollen. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung ist für flüssige Kunststoffschmelzen und auch für Kunststoffschmelzen geeignet, die an sich schwer zu verarbeiten sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um thermisch hochsensible Medien, wie zum Beispiel Polyacryl (PA) oder Polyvinylchlorid (PVC- weich). Somit kann diese Filtereinrichtung auch für hochtransparente und zur Vernetzung neigende Extrudate zum Einsatz kommen.This completely new concept allows a permanent, in each case proportionate flow through the filter in the filter rotor with unfiltered and filtered medium. During the production process, part of the filter rotor is rinsed with the already filtered medium in order to remove contaminants deposited therein. The second filter stage with the second filter contained therein allows trouble-free production over a long period of time. It can be worked with minimal loss of material. Due to the lack of interruption of the production process, all channels can be continuously and with constant flow through the pressure, so that no standstill occurs and thus no clumping, residue or solidification can occur, which is especially in the above-mentioned processing of liquid plastic melts is of crucial importance. This is of primary importance for filter devices which are intended to enable fine filtration and the filtering of thermally sensitive melts. The filter device according to the invention is suitable for liquid plastic melts and also for plastic melts, which are difficult to process per se. These are, for example, thermally highly sensitive media, such as, for example, polyacrylic (PA) or polyvinyl chloride (PVC-soft). Thus, this filter device can also be used for highly transparent and crosslinking prone extrudates.
Die drehbare Ausführung des Filters der zweiten Filterstufe ermöglicht eine Abführung der verunreinigten Bestandteile während des laufenden Produktionsprozesses, also ohne dass dieser unterbrochen werden muss. Diese Abführung ist jedoch nur dann erforderlich, wenn der Filter der zweiten Filterstufe einen Verunreinigungsgrad aufweist, der zu einem erheblichen Druckanstieg innerhalb des Systems führt. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung kann folglich im Vergleich mit bekannten Ausführungen wesentlich länger und nahezu störungsfrei betrieben werden.The rotatable version the filter of the second filter stage allows removal of the contaminated Ingredients during the current production process, without interrupting it must become. This exhaustion However, this is only necessary if the filter of the second filter stage has a degree of contamination that leads to a significant increase in pressure within the system. The filter device according to the invention can Consequently, in comparison with known versions much longer and almost trouble-free operate.
Darüber hinaus ist es mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung möglich, dass der Eintritts- und der Austrittskanal in einer Ebene beziehungsweise auf einer gemeinsamen Achse liegen oder durch ihre Anordnung zueinander eine Richtungsänderung des Schmelzestromes gestatten. So ist es beispielsweise ohne erheblichen Mehraufwand denkbar, den Schmelzestrom zu einem Folienblaskopf oder einem ähnlichen Werkzeug um 90° umzulenken.Furthermore it is with the filter device according to the invention possible, that the inlet and the outlet channel in a plane or lying on a common axis or by their arrangement to each other a change of direction of the Allow melt stream. So it is, for example, without significant Extra effort conceivable, the melt flow to a film blowing head or a similar one To divert the tool by 90 °.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die zweite Filterstufe Bestandteil eines Bypasses zwischen einem Rücklauf der ersten Filterstufe und einem Zulauf zu dem Eintrittskanal der ersten Filterstufe ist. Mit einer derartigen Variante kann sichergestellt werden, dass durch den Filter der zweiten Filterstufe ausschließlich Kunststoffschmelze gefiltert wird, die aus dem Bereich der Rückspülung der ersten Filterstufe stammt. Die gereinigte Kunststoffschmelze wird anschließend dem laufenden Produktionsprozess wieder zugeführt, so dass damit eine sehr verlustarme und qualitativ hochwertige Filterung der Kunststoffschmelze möglich ist.A particularly advantageous embodiment The invention consists in that the second filter stage component a bypass between a return the first filter stage and an inlet to the inlet channel of the first filter stage. With such a variant can be ensured be that through the filter of the second filter stage exclusively plastic melt is filtered, which comes from the backwashing of the first filter stage. The purified plastic melt is then the ongoing production process fed again, making it a very low loss and high quality filtering the plastic melt possible is.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, nahezu ohne Unterbrechungen den Produktionsablauf fortzuführen. Dennoch kann der Umstand eintreten, dass auch der Filter der zweiten Filterstufe einer Reinigung bedarf oder ausgewechselt werden muss. Hierzu ist entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Filterstufe einen Ablauf zur Abführung von Verunreinigungen aus dem Medienkreislauf aufweist. Über den Ablauf können die Verunreinigungen des zweiten Filters abgeführt und damit aus der Anlage entfernt werden. Durch die drehbare Ausführung des Filters der zweiten Filterstufe ist ein Umschalten möglich, sodass für die Dauer der Reinigung oder Auswechselung des Filters der zweiten Filterstufe die Kunststoffschmelze aus der Rückspülung der ersten Filterstufe unmittelbar dem Produktionskreislauf in Strömungsrichtung betrachtet vor der ersten Filterstufe wieder zugeführt wird. Hier kann sie für die Dauer der Wartung oder Reinigung der zweiten Filterstufe in der ersten Filterstufe erneut gefiltert werden. Eine Unterbrechung des Fortganges des Produktionsprozesses ist damit nicht notwendig.With the solution according to the invention it is possible to continue the production process almost without interruptions. Yet The fact may occur that the filter of the second filter stage a Cleaning needs or needs to be replaced. This is accordingly a further embodiment of the invention, that the second filter stage a drainage system for the removal of impurities has from the media circulation. About the process can Impurities of the second filter dissipated and thus from the plant be removed. Due to the rotatable design of the filter of the second Filter level is a switch possible, so for the Duration of cleaning or replacement of the filter of the second filter stage the plastic melt from the backwashing of first filter stage immediately the production cycle in the flow direction considered before the first filter stage is fed back. Here she can for the duration of maintenance or cleaning of the second filter stage in the first filter stage to be filtered again. A break the progress of the production process is therefore not necessary.
Da die Produktionsanlage, welche mit einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ausgestattet ist, in der Regel mit sehr hohen Drücken arbeitet, die weit über dem normalen Luftdruck der Umgebung liegen, ist es von Vorteil, wenn der Ablauf der zweiten Filterstufe eine Druckausgleichseinrichtung aufweist. Mit einer derartigen Druckausgleichseinrichtung kann beispielsweise wirksam verhindert werden, dass der Filter der zweiten Filterstufe während des Abführens der Verunreinigungen aus der zweiten Filterstufe zerstört wird. Darüber hinaus lässt sich die Druckausgleichseinrichtung als eine Art Sammelbehälter ausführen, indem die Verunreinigungen der zweiten Filterstufe gesammelt werden können.There the production plant, which with a filter device according to the invention is equipped, usually working with very high pressures, well above the normal ambient air pressure, it is beneficial if the expiration of the second filter stage a pressure compensation device having. With such a pressure compensation device, for example effectively prevents the filter of the second filter stage while the laxative the impurities from the second filter stage is destroyed. About that lets out the pressure compensation device run as a kind of collection container by the impurities of the second filter stage can be collected.
Eine vorteilhafte und sehr einfache Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die Filtereinrichtung mit einem Filter in der zweiten Filterstufe ausgestattet ist, der zwischen wenigstens zwei Stellungen verschwenkbar ist. Hierbei handelt es sich jeweils um baulich sehr einfache Varianten.A advantageous and very simple embodiment of the invention is that the filter device with a filter in the second filter stage is equipped, between at least two positions is pivotable. These are each structurally very simple variants.
Entsprechend einer Ausgestaltung dieser Lösung ist ferner vorgesehen, dass der Rückspülstrom in einer ersten Stellung des Filters der zweiten Filterstufe zwischen dem Rücklauf der Rückspülung der ersten Filterstufe und dem Ablauf und in einer zweiten Stellung des Filters der zweiten Filterstufe zwischen dem Rücklauf der Rückspülung der ersten Filterstufe und dem Zulauf zu dem Eintrittskanal geführt ist. Somit kann der Filter zwischen diesen beiden zuvor genannten Stellungen hin und her verschwenkt werden. Diese als Minimalkonfiguration zu betrachtende Ausführungsvariante ist besonders einfach aufgebaut und daher von erheblichem Vorteil. Sie kann selbstverständlich durch Hinzufügung weiterer Stellungen des Filters ergänzt werden.Corresponding an embodiment of this solution it is further provided that the backwash flow in a first position the filter of the second filter stage between the return of Backwashing the first filter stage and the process and in a second position the filter of the second filter stage between the return of Backwashing the first filter stage and the inlet is guided to the inlet channel. Thus, the filter between these two aforementioned positions be pivoted back and forth. This should be considered as a minimal configuration variant is very simple and therefore of considerable advantage. she of course by addition additional positions of the filter are added.
Zur Gewährleistung eines konstanten Druckes im gesamten System wird darüber hinaus vorgeschlagen, in den Rückspülstrom eine Fördereinrichtung zu integrieren. Dabei kann die Fördereinrichtung gemäß einer ersten Alternative zwischen dem Rücklauf der Rückspülung der ersten Filterstufe und dem Filter der zweiten Filterstufe angeordnet sein.To ensure a constant pressure throughout the system is beyond beaten, in the backwash flow to integrate a conveyor. In this case, the conveyor can be arranged according to a first alternative between the return of the backwash of the first filter stage and the filter of the second filter stage.
Einer zweiten Alternative dieser Lösung folgend kann die Fördereinrichtung jedoch ebenso zwischen dem Filter der zweiten Filterstufe und dem Zulauf zu dem Eintrittskanal der ersten Filterstufe vorgesehen werden.one second alternative of this solution following, the conveyor but also between the filter of the second filter stage and the Feed to be provided to the inlet channel of the first filter stage.
Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die Fördereinrichtung bereits vor der Rückspülung der ersten Filterstufe, also beispielsweise zwischen dem Austrittskanal des anteiligen Produktionsschmelzestromes und der Rückspülung der ersten Filterstufe anzuordnen.Furthermore there is also the possibility the conveyor already before the backwashing of the first filter stage, so for example between the outlet channel the proportional production melt stream and the backwashing of to arrange first filter stage.
Bei der ersten Variante wird der Filter der zweiten Filterstufe mit einem als Überdruck wirkenden Druck beaufschlagt, der von der Fördereinrichtung stammt, während die Rückspülung der ersten Filterstufe einen Unterdruck aufweist. Die zweite Alternative beaufschlagt den Filter der zweiten Filterstufe als auch die Rückspülung der ersten Filterstufe mit einem Unterdruck.at The first variant is the filter of the second filter stage with one as overpressure acting pressure, which comes from the conveyor, while the Backwashing the first filter stage has a negative pressure. The second alternative acts on the filter of the second filter stage and the backwashing of first filter stage with a negative pressure.
Bei der dritten Ausführung wirkt auf die Rückspülung der ersten Filterstufe ein von der Fördereinrichtung stammender Druck.at the third version acts on the backwashing of the first filter stage a from the conveyor originating pressure.
Je nach eingesetztem Filter oder zu förderndem Medium kann zwischen diesen drei Varianten der Anordnung der Fördereinrichtung gewählt werden. Die vorgestellten Lösungen schließen jedoch nicht aus, an jedem der beschriebenen Einbauorte je eine Fördereinrichtung vorzusehen. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Fördereinrichtung um eine Pumpe.ever after inserted filter or medium to be conveyed can between These three variants of the arrangement of the conveyor can be selected. The solutions presented shut down but not from, at each of the installation locations described one each Conveyor provided. In the simplest case, it is the conveyor around a pump.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Baueile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.The The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The shown embodiments do not constitute a restriction to the illustrated variant, but only serve the explanation the principle of the invention. Here are the same or similar Components designated by the same reference numerals. To the operation of the invention to be able to illustrate are only very simplified schematic diagrams in the figures shown in which for the Invention has not been omitted essential components. this means However, not that such Baueile not available in a solution according to the invention are.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
in der
Die
in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Besonderheit besteht nun
darin, dass ein Filter
In
der
In
der gezeigten Stellung des Filters
Um
jedoch eine Unterbrechung des Produktionsablaufes zu vermeiden kann
in dieser Stellung des Filters
Die
in der
Die
Ferner
ist bei den Ausführungsvarianten
in den zuvor beschriebenen Darstellungen der
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Eintrittskanalinlet channel
- 33
- Austrittskanaloutlet channel
- 44
- Erste FilterstufeFirst filter stage
- 55
- Filterrotorfilter rotor
- 66
- Filterfilter
- 77
- Zweite FilterstufeSecond filter stage
- 88th
- Filterfilter
- 99
- Achseaxis
- 1010
- Rücklaufreturns
- 1111
- ZulaufIntake
- 1212
- Ablaufprocedure
- 1313
- DruckausgleichseinrichtungPressure compensator
- 1414
- FördereinrichtungConveyor
- 1515
- Strömungskanalflow channel
- 1616
- Rückspülungbackwash
- 1717
- Kanalchannel
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Publication number | Publication date |
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DE102007006072A1 (en) | 2008-08-14 |
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