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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung für ein Fluid mit einem Filtergehäuse, wobei
- a) das Filtergehäuse eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung enthält,
- b) ein Durchflusskörper in dem Filtergehäuse angeordnet ist,
- c) der Durchflusskörper eine Filterstützwand aufweist, wodurch ein Hohlkörper mit einem Innenraum und einem Außenraum entsteht,
- d) in der Filterstützwand Öffnungen vorgesehen sind, durch die das Fluid zum Filtern geleitet wird.
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Beschreibung
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Solche Filteranordnungen kommen bei der Kunststoffverarbeitung zum Einsatz. In kunststoffverarbeitenden Anlagen wird häufig ein Kunststoffgranulat, Mahlgut oder pulverförmige Bestandteile zu flüssigem Kunststoff erhitzt, um es dann zu verarbeiten. Das Kunststoffgranulat wird nicht selten aus recyceltem Material hergestellt, welches öfters auch Verunreinigungen durch Fremdpartikel enthält. Als kunststoffverarbeitende Anlagen kommen beispielsweise Extruder zum Einsatz. Extruder sind Fördergeräte, die nach dem Funktionsprinzip des Schneckenförderers feste bis dickflüssige Massen unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmäßig aus einer formgebenden Öffnung herauspressen. Andere Systeme nutzen hierfür z. B. auch Zahnradpumpen.
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Der erhitzte und zähflüssige Kunststoff ist auch bei reinen Rohstoffen in der Regel mit Schmutzpartikeln versetzt. Diese Schmutzpartikel müssen aus den kunststoffverarbeitenden Anlagen herausgehalten werden. Dazu werden geeignete Filter eingesetzt, die diese Schmutzpartikel aus dem flüssigen Kunststoff herausfiltern. Der flüssige Kunststoff wird unter Druck durch die Filteranordnung geleitet, bevor das Rohmaterial in der kunststoffverarbeitenden Anlage weiter verarbeitet wird.
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Um einen gleichmäßigen Verarbeitungsprozess zu erhalten, ist ein möglichst konstanter Verarbeitungsdruck erforderlich. Bei den Filteranordnungen müssen regelmäßig die Siebfilter ausgewechselt bzw. gereinigt werden. Hierfür kommen verschiedene Wechselvorrichtungen zum Einsatz. Zu den derzeit eingesetzten Siebwechselsystemen gehören die Kolbensiebwechsler, die Siebradfilter die Bandsiebwechsler, die Rotationssiebwechsler und die Flachschieber. Die Siebwechselsysteme arbeiten üblicherweise automatisch, d. h. mechanisch oder hydraulisch angetrieben. Es sind jedoch auch manuelle Siebwechselsysteme im Einsatz.
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Stand der Technik
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Die
DE 20 2010 017 247 U1 beschreibt eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluides, insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze. Die Filtriervorrichtung weist ein Gehäuse mit einem Fluidzufuhrkanal und mit einem Fluidabfuhrkanal auf. Es wird ferner offenbart, dass das Gehäuse zwei, parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordneten Bohrungen zur axial verschiebbaren und fluiddichten Lagerung von jeweils einem Bolzen ausgestattet ist, der eine Durchtrittsöffnung mit einem Filter aufweist. Im Gehäuse ist in Strömungsrichtung des zu filtrierenden Fluides gesehen ein Verbindungskanal vorgesehen, der die Durchtrittsöffnungen abstromseitig der Filter mit einem axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung und umgekehrt hierzu verlagerbaren Verdränger Einspeisung von filtriertem Fluid verbindet. Ein Fluidabfuhrkanal für filtriertes Fluid zweigt vom Vorratsraum ab, so dass in der ersten Stellung des Verdrängungskolbens, in der in dem Vorratsraum kein filtriertes Fluid gespeichert ist, der Vorratsraum aber ständig von filtriertem Fluid durchströmt ist. Aus seiner zweiten Stellung wird der Verdrängungskolben zunächst durch eine radiale Drehung in eine Zwischenstellung überführt, in der in dem Vorratsraum filtriertes Fluid gespeichert ist. Hiernach wird durch die axiale Verschiebung in die erste Stellung, in der das in dem Vorratsraum gespeicherte filtrierte Fluid in den mindestens einen Fluidabfuhrkanal oder nach einer axialen Verschiebung des zugehörigen Bolzens in einen abstromseitig vom Filter in die Durchtrittsöffnung dann mündenden Spülkanal entleert.
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Aus der
DE 10 2006 040 703 A1 ist eine Anordnung zum Filtrieren eines Fluides, insbesondere eines verflüssigten Kunststoffes mit einem Gehäuse eines Siebwechslers, bekannt. Das Gehäuse enthält einen Zufuhrkanal und einen Abfuhrkanal. Im Strömungsweg des Fluides ist dabei ein quer zur Strömungsrichtung verschieblich gelagerter Siebträger, wenigstens je ein Filterelement in einem entsprechenden Siebraum angeordnet und mit dem Zufuhrkanal und dem Abfuhrkanal in Verbindung bringbar ist. Der durch Materialentnahme aus dem Prozess entstehende Druckabfall bzw. Volumenschwund wird sensitiv ausgeglichen, indem am Abfuhrkanal eine Druckkonstanz und Volumenkonstanz erzielt wird.
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Die
DE 10 2012 100 641 A1 offenbart eine Filtriervorrichtung zur Großflächenfiltration von Kunststoffschmelzen. Die Filtriervorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einem Eintrittskanal und einem Austrittskanal und ein längs zu einer Gehäusebohrung verschiebbares Filterträgerelement mit wenigstens einem Filtereinsatz. Der Filtereinsatz ist in einer Produktionsstellung in einer Filterkammer zwischen dem Eintrittskanal und dem Austrittskanal des Gehäuses angeordnet. Der Filtereinsatz weist ein durchströmbares Basiselement auf, aus dem heraus ein Fluidstrom auf mehrere Einzelfilterelemente verzweigt bzw. in der mehrere Fluidströme aus den Einzelfilterelementen vereinigt werden. Der Filtereinsatz ist an einer Stirnseite des Filterträgerelements angeordnet. Die Filterkammer ist gebildet durch eine Gehäusebohrung, die sich bis zu einer Mündung an einer Gehäuseaußenseite erstreckt und in welche der Filtereinsatz durch Verschiebung des Filterträgerelements einzuschieben ist. Ein Verschlusselement ist beim Absenken des Filterträgerelements in die Gehäusebohrung oder anschließend daran auf die Mündung der Gehäusebohrung aufsetzbar und/oder darin einsetzbar.
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In der
DE 20 2012 005 261 U1 wird eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluides, insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze, mit einem Gehäuse mit einem Fluidzufuhrkanal, einem Fluidabfuhrkanal und einer darin angeordneten Bohrung beschrieben. Die Bohrung steht jeweils mit dem Fluidzufuhrkanal und dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung. In der Bohrung ist ein Bolzen axial verschiebbar gelagert. Der Bolzen ist dabei mit einem Filternest mit einer Zustromseite und einer Abstromseite versehen, wobei die Zustromseite des Filternests mit dem Fluidzufuhrkanal in Fluidverbindung bringbar ist. Die Abstromseite des Filternests ist mit dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung bringbar. Der Bolzen ist dabei gegen das Gehäuse mittels einer formschlüssig zwischen Bolzen und Gehäuse geklemmten Ringdichtung abgedichtet.
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Die
DE 20 2013 003 829 U1 offenbart ebenfalls eine Filtervorrichtung zum Filtern von Fluid mit einem Gehäuse, in welchem ein Siebträger mit einer Siebkavität vorgesehen ist. Die Siebkavität weist eine Schmutzseite und eine Reinseite auf. In der Siebkavität ist ein Filterelement, welches im Gehäuse verlagerbar angeordnet ist. Das Gehäuse weist ferner eine Zulauföffnung und eine Ablauföffnung auf. Ein Zufuhrkanal führt von der Zulauföffnung zur Schmutzseite der Siebkavität. Ein Abfuhrkanal führt von der Reinseite der Siebkavität zu der Ablauföffnung. In Schnittansicht der Filtervorrichtung gesehen, verlaufen die Zulauföffnung und der zugeordnete Zufuhrkanal in eine erste Richtung. Die Ablauföffnung und der zugeordnete Abfuhrkanal verlaufen in einer gegen die erste Richtung geneigt und/oder versetzt in eine zweite Richtung. Dabei verlaufen der Zufuhrkanal und der Abfuhrkanal entsprechend in dem Siebträger.
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Aus der
DE 20 2014 001 675 U1 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Filtrieren einer Kunststoffschmelze, mit einem Gehäuse bekannt, welches einen Eintrittskanal und einen Austrittskanal für die Kunststoffschmelze aufweist. Der Eintrittskanal ist von dem Austrittskanal durch einen Filterhohlraum zur Aufnahme eines darin axial verschiebbaren Filterbolzens getrennt. Der Filterbolzen weist einen Filtergrundkörper mit einer Filterfläche mit dort durch den Filtergrundkörper durchtretenden Filteröffnungen auf. Durch die Filteröffnungen tritt die Kunststoffschmelze zu einem Filtrathohlraum im Filtergrundkörper durch. Der Filtrathohlraum steht mit dem Austrittskanal in Fluidverbindung. Die Filterfläche des Filtergrundkörpers ist von einem plissierten Filtersieb umfasst. In axial geglätteten Randbereichen des plissierten Filtersiebs sind Klemmelemente vorgesehen.
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Die
DE 10 2014 009 666 A1 offenbart eine Schmelzfilteranordnung mit einem Schmelzkanal, einem Rückspülkanal und einer Siebvorrichtung zur Filterung von Schmelze im Schmelzkanal. Der Schmelzekanal und der Rückspülkanal strecken sich an unterschiedlichen Flächen der Siebvorrichtung durch die Siebvorrichtung hindurch. Die Schmelzefilteranordnung umfasst ferner eine Rückspül-Schneckenfördereinrichtung innerhalb des Rückspülkanals. Diese erzeugt bzw. definiert als kontinuierliches Förderelement die Strömung im Rückspülkanal.
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Aus der
DE 10 2013 216 973 A1 ist ein Schmelzefilter mit einer, einen Siebeinsatz aufnehmenden, drehbaren Siebscheibe bekannt. Mittels einer Antriebsvorrichtung für die drehbare Siebscheibe ist ein Siebeinsatz innerhalb des Schmelzefilters derart in einen Schmelzestrom bewegbar, dass der Siebeinsatz gegenüber einer Schmelzezuführöffnung liegt. Ein Kolben ist für eine Rückspülung und/oder Vorflutung derart ausgebildet, dass sich die Antriebsvorrichtung für die Rückspülung und/oder Vorflutung vereinfacht. Dazu steht der Kolben mit der Antriebsvorrichtung in Wirkverbindung. Über die Antriebsvorrichtung ist eine Rückspülung und/oder Vorflutung antreibbar.
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Die
DE 20 2013 101 994 U1 offenbart eine Filteranordnung für Fluide, insbesondere plastifizierte Kunststoffmassen, die eine Filteraufnahme mit einer Filterkammer und einem darin lösbar gehaltenen Filter aufweist. Der Filter umfasst einen entfernbaren und in der Filterkammer fixierbaren Filterträger mit einem Filterelement.
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Aus der
EP 1 519 823 B1 ,
EP 1 697 018 B1 ,
WO 2008/031127 A1 und
AT 503 788 A4 sind Filtereinrichtungen für plastifizierte Kunststoffmassen bekannt, die einen rotierend angetriebenen Filter mit einem scheiben- oder zylinderförmigen Filterelement und eine Einrichtung zum Entfernen von Filterrückständen mit einer ebenfalls drehend angetriebenen Austragvorrichtung aufweisen. Die
DE 44 06 549 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von polymeren Kunststoffen, wobei das Filterelement als einteiliger und gesinterter Hohlzylinder ausgebildet ist, der auf eine Schnecke aufgezogen und lose in eine Filterkammer eingesteckt ist, wobei seine Axiallage durch Schultern an verschraubbaren Gehäuseteilen gesichert wird.
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Die
DE 10 2010 055 167 A1 betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern von Materialgemischen, insbesondere zur Abtrennung von Verunreinigungen aus Kunststoffschmelzen, mit einem in einem Filterraum eines Gehäuses drehbar angeordneten Filter. Ein Abstreifer hebt die vom Filter (
3) zurückgehaltenen Verunreinigungen ab. Eine Austragseinrichtung transportiert schließlich die durch den Abstreifer vom Filter abgehobenen Verunreinigungen aus dem Gehäuse ab. Die Austragseinrichtung enthält eine im Gehäuse drehbar angeordnete Austragswelle, die eine durchgehende Öffnung mit einem in dieser quer zur Drehachse der Austragswelle verschiebbar geführten Kolben aufweist.
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Die bekannten Filteranordnungen mit einem Siebwechselsystem haben den Nachteil, dass die Siebe durch die Ablagerungen keine hohen Standzeiten haben und daher häufig gewechselt werden müssen. Dies vermindert die Produktivität. Außerdem kommt es zu Druckschwankungen, was beim Herstellungsprozess von Kunststoffteilen zu Problemen führen kann. Die bekannten Systeme zum Wechseln der Filter sind relativ aufwendig konstruiert bzw. kompliziert aufgebaut und damit in der Herstellung teuer. Außerdem sind die bekannten Wechselsysteme sehr bedienerunfreundlich.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Filteranordnung für flüssige Medien, insbesondere für flüssigen Kunststoff zu schaffen, mit welcher sich hohe Standzeiten für die Filter erzielen lassen. Aufgabe der Erfindung ist es auch, die Produktivität zu erhöhen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine Filteranordnung, insbesondere für kunststoffverarbeitende Anlagen, zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und sich kostengünstig herstellen lässt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Filteranordnung für ein Fluid der eingangs genannten Art
- e) ein Reinigungsstempel vorgesehen ist, welcher Ablagerungen an der Filterstützwand entfernt.
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Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, die Ablagerungen auf der Filterstützwand mittels Reinigungsstempel zu entfernen. Das Fluid, üblicherweise ein geschmolzener Kunststoff, wird durch eine Eintrittsöffnung des Filtergehäuses in den Durchflusskörper geleitet. Das Fluid durchströmt die Filterstützwand des Durchflusskörpers um von dem Innenraum des Durchflusskörpers in den Außenraum zu gelangen. Partikel mit einem bestimmten Durchmesser bleiben an der Filterstützwand als Ablagerung hängen. Von dem Außenraum gelangt das gereinigte Fluid schließlich durch die Austrittsöffnung in einen Arbeitsbereich.
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Der Reinigungsstempel steht mit der Filterstützwand in Kontakt und wird an dieser entlanggezogen bzw. geschoben. Er überstreicht dabei die Filterstützwand des Durchflusskörpers in nur kleinen Abschnitten, so dass die Funktion des Filters selbst nicht gestört wird. Der Reinigungsstempel hebt dabei die Ablagerungen an, wodurch sie aus dem Filter entfernt werden können. Der Reinigungsstempel wird von der Filterstützwand vollständig umschlossen. Damit besteht die Möglichkeit, dass der Reinigungsstempel über die gesamte Fläche im Innenraum des Durchflusskörpers geführt werden kann. Da der Reinigungsstempel nämlich nur in kleinen Abschnitten über die Filterstützwand geführt wird, wird die Filterstützwand des Durchflusskörpers nicht vollständig abgedeckt. Dadurch bleibt ausreichend Fläche in der Filterstützwand, um die Filterfunktion der Filteranordnung zu gewährleisten. Der Reinigungsstempel verfügt dazu vorzugsweise über eine relativ flache Stempelscheibe. Unter der flachen Stempelscheibe wird ein scheibenartiger Körper verstanden, der sich in einer Axialrichtung zur Filterstützwand bewegen lässt. Die Anlagen, in denen solche Filteranordnungen eingebaut werden, können die Standzeiten erheblich verlängern.
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Als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid hat sich erwiesen, wenn der Hohlkörper im Wesentlichen zylindrisch ausgeprägt ist. Mit einem rotationssymmetrischen Hohlkörper lässt sich auch die Stempelscheibe erheblich einfacher erstellen. Auch eine Abdichtung zwischen Reinigungsstempel und zylinderförmigen Hohlkörper lässt sich bei einer kreisförmigen Stempelscheibe leichter realisieren.
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Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ergibt sich nunmehr auch dadurch, dass der Reinigungsstempel einen zur Filterstützwand parallel angeordneten Spülkolben mit einem Kanal aufweist. Ablagerungen können über den Kanal des Spülkolbens aus dem Innenraum des Durchflusskörpers abtransportiert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Filteranordnung ergibt sich auch dadurch, dass auf dem Umfang des Reinigungsstempels eine Rinne vorgesehen ist, welche mit dem Kanal des Spülkolbens über einen Speichenkanal verbunden ist. Ablagerungen können nun von der Rinne über den Speichenkanal und den Kanal des Spülkolbens abtransportiert werden. Sofern der Druck in dem Außenraum größer ist als der Druck im Kanalsystem, welches aus der Rinne, dem Speichenkanal und dem Kanal des Spülkolbens besteht, werden die Ablagerungen durch das Kanalsystem gespült. Der Unterdruck nimmt die Ablagerungen mit. Der Unterdruck entsteht nur im Bereich des Reinigungsstempels bei den Öffnungen der Filterstützwand. Vorzugsweise ist dabei das Kanalsystem mit der Außenumgebung des Filtergehäuses verbunden. Die Ablagerungen gelangen so während des Reinigungsprozesses nach außen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Filteranordnung für ein Fluid besteht darin, dass ein Antriebsmechanismus für den Reinigungsstempel vorgesehen ist, welcher den Reinigungsstempel entlang der Filterstützwand führt. Der Antrieb kann beispielsweise von einem Elektromotor gebildet sein, welcher ein Spindelgetriebe antreibt. Die Spindel schiebt und zieht den Reinigungsstempel entlang der Filterstützwand des Durchflusskörpers. Dies ist ein weiterer Schritt zur Automatisierung des Reinigungsvorgangs. Durch geeignete Regelungstechnik lassen sich Intervalle festlegen innerhalb derer der Reinigungsprozesse vorgenommen werden soll. Die Reinigungsintervalle lassen sich ggf. auch an den Verschmutzungsgrad des Fluides anpassen. Denn je verschmutzter ein Fluid ist, desto öfter muss der Durchflusskörper bzw. dessen Filterstützwand gereinigt werden.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid besteht ferner darin, dass die Öffnungen ringförmig um und in der Filterstützwand angeordnet sind. Die Öffnungen sind in Ringabschnitten um die Filterstützwand vorgesehen. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass immer nur ein Ringabschnitt gereinigt wird. Sequentiell lässt sich so Ringabschnitt für Ringabschnitt reinigen. Die übrigen Ringabschnitte filtern nach wie vor das Fluid.
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Eine weitere bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid ergibt sich dadurch, dass die Eintrittsöffnung mit dem Innenraum verbunden ist. Die Maßnahme dient dazu, dass das Fluid zunächst in den Innenraum des Durchflusskörpers gelangt. Von dem Innenraum des Durchflusskörpers durchläuft es die Filterstützwand und gelangt gefiltert schließlich in den Außenraum. Zweckmäßigerweise ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Austrittsöffnung mit dem Außenraum verbunden. So kann das gefilterte Fluid zur weiteren Verarbeitung wieder aus dem Filtergehäuse geführt werden.
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Ferner wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid dadurch erzielt, dass das Filtergehäuse einen lösbaren Gehäusedeckel aufweist, durch den der Spülkolben geführt ist. Diese Maßnahme dient dazu eine Möglichkeit zu schaffen, den Durchflusskörper austauschen zu können. Beispielsweise durch Verschleiß oder Änderung der erforderlichen Öffnungen kann ein Austausch notwendig sein. Dies wird durch den Gehäusedeckel gelöst. Da der Spülkolben mit der Außenumgebung in Verbindung stehen soll, wird der Spülkolben durch eine Öffnung des Gehäusedeckels durchgeführt.
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Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid wird dadurch erzielt, dass ein Druckerzeuger vorgesehen ist, welcher das Fluid mit Druck in den Innenraum des Durchflusskörpers zur Filterung presst. Der Druck für das Fluid wird beispielsweise mit einer Zahnradpumpe erzeugt. Mittels des Drucks wird das Fluid durch die Filterstützwand des Durchflusskörpers zur Filterung geschoben. Partikel deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnungen verbleiben im Innenraum des Durchflusskörpers.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filteranordnung für ein Fluid ist ein Filterelement im Außenraum auf der Filterstützwand des Hohlkörpers angeordnet. Vorzugsweise wird hierfür ein Filtersieb – beispielsweise aus Metall oder Metalllegierungen – verwendet, welches Partikel aus der Flüssigkeit herausfiltern kann. Das Filterelement schmiegt sich dabei vorzugsweise an die Filterstützwand an. Während die Filterstützwand bereits grobe Partikel aus dem Fluid herausfiltert, können mit dem Filterelement auch kleinere Partikel herausgefiltert werden. Durch das zweistufige Filtersystem kommt es nicht so leicht zu produktionsbehindernden Ablagerungen. Denn die groben Partikel werden bereits an der Filterstützwand mit dem Reinigungsstempel entfernt. Durch partielle Rückspülungseffekte im Falle des Reinigungsstempels mit Rinne, können Ablagerungen sowohl an dem Filterelement als auch an der Filterstützwand entfernt werden. Die Rückspülungseffekte werden durch Druckunterschiede zwischen dem Außenraum und der Rinne, welche beispielsweise mit der Außenumgebung des Filtergehäuses in Verbindung steht, erreicht.
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Um dem Filterelement ausreichenden Halt an der Filterstützwand zu geben, ist in einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung das Filterelement zwischen dem Hohlkörper und einer den Hohlkörper umgebenen Lochplatte angeordnet. Die Lochplatte sorgt insbesondere dafür, dass sich das Filterelement nicht verschiebt oder bei hoher Hitze bzw. hohem Druck verformt. Durch die Lochplatte ergibt sich für das Filterelement eine hinreichende Formstabilität.
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Alternativ oder in Kombination kann bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Filteranordnung auch ein Filterelement im Innenraum an dem Hohlkörper angeordnet sein. Diese Maßnahme dient dazu, bei Bedarf Partikel im Innenraum des Durchflusskörpers aufzunehmen. Durch unterschiedliche aber kleiner werdende Maschenweite bzw. Öffnungen kann ein mehrstufiges Filtersystem gebildet werden, welches je nach Maschenweite unterschiedliche Partikel aus der Flüssigkeit herausfiltert.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche, sowie den Zeichnungen mit den dazugehörigen Beschreibungen. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei soll sich die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränken. Vielmehr sind auch Ausführungen angedacht, die jetzt und zukünftig in äquivalenter Weise sich dem Fachmann auch mit anderen technischen Hilfsmitteln ergeben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße Filteranordnung für ein Fluid, bei dem der Reinigungsstempel in einer Ruheposition angeordnet ist.
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2 zeigt in einem Längsschnitt gemäß 1 eine erfindungsgemäße Filteranordnung für ein Fluid, bei dem der Reinigungsstempel in einer Betriebsposition dargestellt ist.
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Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
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In 1 wird mit 10 eine erfindungsgemäße Filteranordnung für ein Fluid, wie flüssiger Kunststoff, bezeichnet. Die Filteranordnung 10 ist in einem Längsschnitt dargestellt. Die Filteranordnung 10 umfasst ein Filtergehäuse 12, welches an seiner Stirnseite 14 mit einem Gehäusedeckel 16 verschlossen ist. Der Gehäusedeckel 16 lässt sich von dem Filtergehäuse 12 entfernen. Das Filtergehäuse 12 weist eine Eintrittsöffnung 18 auf, an welche ein Eintrittskanal 20 anschließt. Der Eintrittskanal 20 mündet in einem Innenraum 22 eines Durchflusskörpers 24. Der Durchflusskörper 24 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem zylinderförmigen Hohlkörper 26. Der zylinderförmige Hohlkörper 26 wird von einer gelöcherten Filterstützwand 28 gebildet. Öffnungen 29 der siebförmigen Filterstützwand 28 können in ihrem Durchmesser an das zu verarbeitende Material angepasst werden. Dies kann durch geeignete Wahl des Durchflusskörpers 24 bzw. der Filterstützwand 28 erfolgen. Eine zylindrische Lochplatte 30 umgibt den Durchflusskörper 24. Zwischen der Filterstützwand 28 und der zylindrischen Lochplatte 30 ist ein Filterelement 31 vorgesehen. Das Filterelement 31 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Sieb, welches in Maschenweite je nach Bedarf variiert werden kann.
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Durch den Eintrittskanal 20 wird das Fluid in den Innenraum 22 des Durchflusskörpers 24 gepresst. Durch den Druck, mit dem das Fluid in den zylinderförmigen Hohlkörper 26 gepresst wird, gelangt das Fluid schließlich durch die gelöcherte Filterstützwand 28 in einen Außenraum 32, welcher sich außerhalb des Durchflusskörpers 24 befindet. Der Außenraum 32 wird hier durch das Filtergehäuse 12 und durch den Durchflusskörper 24 definiert. Der Außenraum 32 ist mit einem Auslasskanal 34 verbunden, welcher in einer Austrittsöffnung 36 des Filtergehäuses 12 mündet.
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In dem Innenraum 22 des Durchflusskörpers 24 befindet sich ein scheibenförmiger Reinigungsstempel 38. Der Reinigungsstempel 38 ist an einer ersten Seite 39 mit einem Spülkolben 40 verbunden. Der Spülkolben 40 verläuft im Wesentlichen axial zum zylindrischen Hohlkörper 26, also auch parallel zu der gelöcherten Filterstützwand 28. Der Reinigungsstempel 38 hat die Form eines durchlässigen Rades 42 mit Speichen 44. Umfangsseite 46 des Reinigungsstempels 38 steht im radialen Kontakt mit dem Durchflusskörper 24. Die Speichen 44 sind mit Speichenkanälen 48 durchzogen. Auf der Umfangsseite 46 des Reinigungsstempels 38 ist eine Rinne 50 vorgesehen. Die Speichenkanäle 48 der Speichen 44 des Reinigungsstempels 38 sind mit ihren Kanalöffnungen 52 mit der Rinne 50 verbunden. In dem Spülkolben 40 ist axial ein Längskanal 54 vorgesehen, der ebenfalls mit den Speichenkanälen 48 verbunden ist.
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Der Spülkolben 40 verläuft durch eine zentrale Gehäusedeckelöffnung 56. Der Kanal 54 des Spülkolbens 40 ist mit der äußeren Gehäuseumgebung 58 verbunden. Gegenüber dem Spülkolben 40 ist auf einer zweiten Seite 60 des Reinigungsstempels 38 ein Antriebskolben 62 vorgesehen. Der Antriebskolben 62 ist ein Teil eines Antriebsmechanismus 64. Über den Antriebsmechanismus 64, der beispielsweise aus einem elektrischen Antrieb mit einem Schneckengetriebe oder einem hydraulischen Antrieb bestehen kann, wird der Antriebskolben 62 aktiv axial zum zylinderförmigen Hohlkörper 26 geschoben bzw. gezogen. Entsprechend bewegt sich der scheibenförmige Reinigungsstempel 38 zum Reinigen durch den Innenraum 22 des Durchflusskörpers 24.
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Der Antriebskolben 62 ist durch eine geeignete abgedichtete Öffnung 66 des Filtergehäuses 12 geführt. In der vorliegenden Abbildung der 1 ist der Reinigungsstempel 38 in einer Ruheposition 68. Die Fläche der gelöcherten Filterstützwand 28 kann in der Ruheposition 68 vollständig zur Reinigung des durch den Durchflusskörper 24 strömenden Fluides ausgenutzt werden, da der Reinigungsstempel 38 keinen Abschnitt der gelöcherten Filterstützwand 28 abdeckt. Die zylindrische Lochplatte 30 ist zusätzlich um den Durchflusskörper 24 vorgesehen. Das Filterelement 31 befindet sich zwischen der zylindrischen Lochplatte 30 und der gelöcherten Filterstützwand 28.
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In 2 wird die Filteranordnung 10 für ein Fluid gemäß 1 ebenfalls im Längsschnitt dargestellt. Im Gegensatz zu 1 ist bei 2 der Reinigungsstempel 38 in Betrieb. Soweit sich die beiden Figuren entsprechen werden daher auch dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Antriebskolben 62 hat den Reinigungsstempel in einen Betriebsbereich 70 des Innenraums 22 des zylindrischen Hohlkörpers 26 geschoben. Durch das Schieben bzw. das Ziehen des Reinigungsstempels 38 lösen sich einerseits Ablagerungen von der gelöcherten Filterstützwand 28.
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Die Öffnungen 29 der gelöcherten Filterstützwand 28 im Bereich 70 liegen auf der Rinne 50 der Umfangsseite 46 des Reinigungsstempels 38. Da in dem Außenraum 32 ein höherer Druck herrscht, als in der Umgebung, werden die Ablagerungen andererseits von der gelöcherten Filterstützwand 28 in die Rinne 50 der Umfangsseite 46 des Reinigungsstempels 38 gepresst bzw. rückgespült. Die Ablagerungen werden dann von der Rinne 50 durch die Speichenkanäle 48 und den Längskanal 54 des Spülkolbens 40 an die äußere Gehäuseumgebung 58 abgegeben. Der Kontakt zwischen der Umfangsseite 46 und der gelöcherten Filterstützwand 28 ist dicht abgeschlossen. Die Öffnungen 29 sind ringförmig um den zylindrischen Hohlkörper 26 angeordnet, so dass immer ein Dichtungsbereich 72 entstehen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Filteranordnung
- 12
- Filtergehäuse
- 14
- Stirnseite
- 16
- Gehäusedeckel
- 18
- Eintrittsöffnung
- 20
- Eintrittskanal
- 22
- Innenraum
- 24
- Durchflusskörper
- 26
- Zylinderförmige Hohlkörper
- 28
- gelöcherte Filterstützwand
- 29
- Öffnungen
- 30
- Zylindrische Lochplatte
- 31
- Filterelement
- 32
- Außenraum
- 34
- Auslasskanal
- 36
- Austrittsöffnung
- 38
- Reinigungsstempel
- 39
- Erste Seite des Reinigungsstempels
- 40
- Spülkolben
- 42
- Rad
- 44
- Speichen
- 46
- Umfangsseite
- 48
- Speichenkanäle
- 50
- Rinne
- 52
- Kanalöffnungen
- 54
- Längskanal im Spülkolben
- 56
- Gehäusedeckel Öffnung
- 58
- Äußere Gehäuseumgebung
- 60
- Zweite Seite des Reinigungsstempels
- 62
- Antriebskolben
- 64
- Antriebsmechanismus
- 66
- Öffnung des Filtergehäuses
- 68
- Ruheposition
- 70
- Betriebsbereich
- 72
- Dichtungsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010017247 U1 [0005]
- DE 102006040703 A1 [0006]
- DE 102012100641 A1 [0007]
- DE 202012005261 U1 [0008]
- DE 202013003829 U1 [0009]
- DE 202014001675 U1 [0010]
- DE 102014009666 A1 [0011]
- DE 102013216973 A1 [0012]
- DE 202013101994 U1 [0013]
- EP 1519823 B1 [0014]
- EP 1697018 B1 [0014]
- WO 2008/031127 A1 [0014]
- AT 503788 A4 [0014]
- DE 4406549 A1 [0014]
- DE 102010055167 A1 [0015]
